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面向双层交通混凝土简支箱梁的抗弯性能研究
| 论文题名： | 面向双层交通混凝土简支箱梁的抗弯性能研究 |
| 关键词： | 交通混凝土简支箱梁;抗弯性能;有限元分析 |
| 摘要： | 实现双层交通的混凝土箱形截面构件是在普通混凝土箱形截面构件的基础上，通过加大构件截面尺寸，取消箱内常规设置的横隔板，使其顶、底板均成为桥面系，同时在腹板上开设必要的孔洞以满足通风、采光及消防等要求，从而使城市桥梁实现双层交通，有效缓解当前我国城市交通中的拥堵等现状。本文根据实现双层交通的功能要求及一定的缩尺比例设计出实现双层交通的混凝土简支箱梁试验模型，并对箱梁模型进行了顶板均布加载、底板均布加载、顶底板同时均布加载三种不同荷载工况作用下的试验研究及有限元分析，主要针对箱梁在双层均布荷载作用下的抗弯性能进行了研究。所进行的主要工作如下: 1.在掌握我国中小城市桥梁交通现状并充分查阅国内外相关文献、熟悉相关规范的基础上，结合箱型截面的优点，按城市48m中等跨度桥梁设计出能够实现双层交通的单箱三室斜腹板箱梁桥，梁高7.4米。上层桥面设计为双向四车道与两侧、中间人行道，桥面宽24.5米;底层桥为城市双线轻轨公共交通，且底板中室内部可以布置城市管线及电缆等，桥面宽13.2米。按照1∶6的比例尺将上述设计的箱梁实桥模型缩小尺寸，将箱梁试验模型简化为混凝土梁板结构，分别把箱梁顶、底板作为混凝土双向板和单向板，腹板作为简支梁，横向加劲肋作为次梁，结合混凝土框架结构中的梁板理论进行顶、底板与加劲肋及腹板的结构配筋设计。 2.通过对实现双层交通的简支箱梁模型进行了顶板均布加载、底板均布加载、顶底板同时均布加载三种不同工况作用试验，从试验角度初步揭示了双层交通混凝土简支箱梁在双层荷载作用下各截面顶板应变分布规律，试验结果表明:在双层均布荷载作用下，箱梁各截面顶板均呈现出正剪力滞现象。 3.建立实现双层交通混凝土简支箱梁试验构件的ANSYS有限元模型，通过对箱梁在不同工况作用下的挠度、顶、底板剪力滞分布等进行有限元分析，并与试验结果进行对比验证，有限元计算值与试验结果吻合较好。并进一步通过有限元对箱梁剪力滞效应进行分析，结果表明:箱梁剪力滞效应与荷载作用位置有关;在同一工况的均布荷载作用下，双层交通简支箱梁跨中截面剪力滞效应最小，越靠近梁端支座剪力滞现象越严重;在均布荷载作用下，当荷载全部作用于底板时，各控制截面剪力滞效应最小，当荷载全部作用顶板时，剪力滞现象最严重。 |
| 作者： | 孙康杰 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 祝明桥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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