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新型重组竹-混凝土组合桥面板力学性能研究
| 论文题名： | 新型重组竹-混凝土组合桥面板力学性能研究 |
| 关键词： | 组合桥面板;重组竹;混凝土;力学性能 |
| 摘要： | 目前，国内外桥梁主要是采用钢结构或钢混组合结构，但是随着社会的进步和经济的持续发展，传统的钢筋混凝土结构逐渐暴露出其固有缺陷，其中最大的问题是建筑材料本身不环保，不符合可持续发展的要求。以天然可再生的有机材料部分取代混凝土作为结构材料来使用，是现代建筑业可持续发展的可行之路。 竹材是一种天然可再生的有机材料，我国竹材资源十分丰富，且与木材相比，竹材刚度大、强度高，是一种良好的工程结构材料，这使得竹材及其相关产品在建筑领域具有了广阔的应用发展前景。在众多竹材产品中，重组竹材料是将原竹截断、软化、疏解成纤维束后再进行干燥、施胶、组坯、热压成型的一种生物质复合材料，具有高强轻质、绿色环保等优点，是极具发展潜力的新型建筑用材。由于对重组竹材料性能缺乏足够了解，重组竹在工程运用之前需要进行大量的针对性试验，用于解决设计中所涉及到的材料强度、构件承载力与刚度等问题。 本文主要研究对象为重组竹-混凝土组合桥面板，主要在材料力学性能测试、组合结构螺钉连接件性能及竹材-混凝土组合结构等几方面，做了如下试验研究工作: 1)重组竹材料基本力学性能试验研究 试验分析研究了重组竹材料的基本力学性能，包括抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度及其弹性模量，并对各个试验的加载过程及破坏形态进行了分析;同时对重组竹材料的单向特性进行了研究，通过抗压和抗剪试验分析了纤维方向对受力性能的影响规律。 2)重组竹-混凝土组合结构螺钉连接件推出试验研究 组合桥面板能够作为整体进行受力的关键就是重组竹板和混凝土之间连接件的性能。本次研究通过试验研究了螺钉-槽钢剪力键对结构抗剪承载能力的影响因素;得到螺钉连接件剪力键抗剪承载能力和抗剪刚度的计算公式;同时对螺钉-槽钢剪力键的加载过程及破坏形态进行了分析，为组合梁的试验和分析奠定基础。 3)重组竹-混凝土组合结构抗弯承载能力分析 以公路简支梁桥的桥面板为应用背景，对重组竹-混凝土组合结构桥面板进行了试验设计和分析研究。根据曲率等效的原则，建立了组合结构截面抗弯刚度、挠度计算方法，并研究分析了该组合结构的承载能力。 4)重组竹-混凝土组合结构的有限元模拟分析 通过有限元分析计算，确定重组竹-混凝土组合结构的最佳尺寸，并与公式计算值和实际试验结果进行对比，分析其破坏机理和相应荷载作用下的应力分布，对其特点和优势做进一步探讨。 |
| 作者： | 宋晓东 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 吴文清 |
| 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 |
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