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施工缺陷对混凝土空心薄壁桥墩截面宽厚比限值影响研究
| 论文题名： | 施工缺陷对混凝土空心薄壁桥墩截面宽厚比限值影响研究 |
| 关键词： | 公路桥梁;空心薄壁桥墩;施工缺陷;薄板厚度;截面宽厚比 |
| 摘要： | 空心薄壁桥墩是山区公路桥梁中常见的结构形式，通常采用滑膜、爬模或翻模等方法施工。在实际施工中，时常出现桥墩偏位、爆模或混凝土强度不够等问题。随着桥墩高度的增加，其稳定性也成为结构安全的重要问题。因此开展影响薄壁空心墩的整体稳定和局部稳定的相关因素研究具有十分重要的工程意义。本文将空心薄壁高墩简化为上端自由、下端固结的中心受压杆件，研究施工缺陷对桥墩整体稳定影响;将薄壁桥墩视为由板构成的空心结构究，进一步探究薄壁桥墩在发生板局部屈曲下的临界厚度和极限宽厚比。本文的研究内容主要包括三个方面: (1)从受压杆件的挠曲微分方程出发，利用纤维屈服准则推导下端固结、上端自由杆件考虑初弯曲的临界荷载。 (2)分别采用板的各向同性和正交异性推导局部失稳的临界荷载，结合整体失稳临界应力公式，将薄壁空心墩视为薄板组成的构件，以桥墩优先发生整体失稳作为控制条件，推导出等截面桥墩的临界厚度和极限宽厚比公式。 (3)采用ANSYS有限元模型建立壳单元模型，加入初弯曲后对薄壁高墩的局部稳定进行第一类稳定分析，通过公式试算与有限元模型的结果做出对比，验证公式的正确性，结果表明: ①正交异性板理论下的公式计算值与有限元分析结果吻合度很好，临界宽厚比公式是可行的。正交异性板更加符合实际工程。 ②桥墩高度增加时，薄板临界宽度会变小，初始缺陷的影响程度加大，临界荷载随着大幅度减小。 ③桥墩初始偏移变大，薄壁高墩的临界厚度相应变小，且公式计算值与有限元结果吻合性更好，这主要是由于正交异性板更加符合实际工程，计入了材料的弹塑性影响。 |
| 作者： | 姚利翔 |
| 专业： | 防灾减灾与防护工程 |
| 导师： | 周水兴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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