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公路装配式空心板桥铰缝受力优化分析
| 论文题名： | 公路装配式空心板桥铰缝受力优化分析 |
| 关键词： | 公路桥梁;装配式空心板梁;铰缝病害;受力性能 |
| 摘要： | 随着我国国民经济的快速发展和大规模的交通建设，桥梁建设规模不断壮大，装配式空心板桥因其构造简单、施工方便和造价低等优点得到了广泛的应用，是我国中小跨径桥梁的主要结构形式。但是由于设计、施工、运营管理等原因，空心板桥铰缝损伤严重，严重影响桥梁的整体刚度，危及桥梁的安全，每年需要花费大量的资金用于养护维修。虽然铰缝构造措施和加固方法在不断地改进和加强，但是铰缝的损伤依然很普遍。针对空心板桥铰缝开裂难题，本文从空心板桥的结构层面出发，提出一种与行车道宽度相同的截面形式，并基于该截面形式进行了相应的论证和分析。本文的研究成果对改善空心板桥铰缝病害现状具有重要的工程应用价值和经济意义。 本文主要工作如下: (1)本文总结了空心板桥以及铰缝的发展历程，通过调研分析研究了铰缝病害特征，探讨了铰缝的病害机理和防治措施。 (2)依照《公路桥涵通用图集》，进行空心板梁桥横断面的车道布置，应用铰接板法和梁格法，获得各铰缝内力影响线，进而计算铰缝最不利内力。 (3)引入车辆轮迹横向分布模型，分析板宽与铰缝剪力的关系，得出使铰缝受力最小的最优板宽。应用MATLAB程序对宽板的截面尺寸进行优化分析，给出合理的截面尺寸取值，并用MIDAS软件进行了验算分析。 (4)利用ABAQUS有限元软件建立优化板宽截面的空心板桥，分析铰缝局部应力，给出铰缝受力的车辆荷载最不利位置。根据空心板桥塑性损伤模型，分析铰缝损伤对其受力的影响。 (5)针对最优板宽截面空心板桥，利用ABAQUS有限元软件对比相同铰缝结构形式，不同跨径、不同斜交角度、不同铺装层厚度以及铰缝混凝土的施工质量对空心板桥铰缝应力和位移变化情况的影响，提出各参数建议取值范围。 |
| 作者： | 吴晓宇 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 韩冰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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