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原文传递简支梁桥ECC桥面连接板研究

论文题名：	简支梁桥ECC桥面连接板研究
关键词：	多跨简支梁桥;桥面连接板;水泥基复合材料;受力特性;结构优化
摘要：	为了解决多跨简支梁桥传统桥面连续构造开裂造成接缝处渗水，进而危害桥梁结构的寿命和安全这一问题，提出将ECC材料代替水泥混凝土用于桥面连续构造，利用ECC的高延性适应主梁梁端的转动和主梁的收缩造成的变形，从而解决接缝位置的渗水问题，增强桥面的连续性和平顺性，具有重要的工程应用价值。针对目前对ECC桥面连接板的性能和设计缺乏系统深入研究的现状，本文从ECC材料设计、连接板的受力分析、连接板的有限元数值模拟、结构设计以及模型试验五个方面展开了研究。　　首先，对ECC进行材料设计。根据桥面连接板的性能要求，确定其基本性能评价指标及测试方法，在此基础上进行ECC的配合比设计，根据基本力学性能试验分析其各主要组分用量对ECC力学性能的影响，给出推荐的ECC配合比及其制备工艺。　　接着，采用线弹性分析方法对ECC桥面连接板的受力进行分析，分析其在车辆活载、支座不均匀沉降、制动力和主梁收缩这几个主要影响因素作用下的应力和应变，提出应力应变的计算方法。其次，在线弹性分析的基础上，采用ABAQUS软件建立ECC桥面连接板的全桥有限元模型，考虑材料的非线性特性，进一步分析ECC桥面连接板在各种荷载工况下的受力特性，并对移动轮载下连接板的力学响应变化进行分析，接着进行ECC桥面连接板结构参数的敏感性分析，最后分析不同支座形式对ECC桥面连接板受力的影响。　　其次，根据ECC桥面连接板的受力分析结果，并参考现行设计经验，分别提出ECC桥面连接板的长度、连接板的厚度和配筋率的计算方法及合理取值，并对连接板的局部构造进行设计，提出ECC桥面连接板的设计方法和流程。此外，根据连接板的受力特性对其构造进行优化设计，并根据有限元分析验证改进方案的有效性。　　最后，模拟负弯矩的作用设计了ECC桥面连接板的缩尺试验模型，通过室内静载破坏试验检验ECC桥面连接板的力学性能是否满足使用要求。　　综上所述，本文围绕简支梁桥ECC桥面连接板的受力性能与设计方法展开研究，提出ECC材料的性能控制指标，并通过室内试验得到极限拉伸应变达到2.1％的ECC材料配合比，采用线弹性分析和有限元分析的方法，分析了ECC桥面连接板的受力特性，据此提出了ECC桥面连接板的设计方法、设计参数的推荐取值以及优化的构造方案，为其应用提供了理论依据和参考。
作者：	林雄
专业：	交通运输工程
导师：	张磊;胡光伟
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文