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预制装配化小箱梁桥力学性能分析
| 论文题名： | 预制装配化小箱梁桥力学性能分析 |
| 关键词： | 预制装配化小箱梁桥;力学性能;静荷载试验;动载试验;有限元仿真 |
| 摘要： | 预制装配化桥梁结构，不仅可以加快施工速度、提高施工质量，还可以减少环境污染、降低碳的消耗。装配化小箱梁桥是交通建筑行业推行装配标准化绿色环保建筑的重要组成部分。然而装配化小箱梁桥的静动力性能是否满足桥梁的使用要求，是目前急需研究的问题。本课题针对实际工程，通过现场试验和有限元仿真分析了单根小箱梁的静力性能、装配化小箱梁桥的静、动力学性能;主要研究方法及结论如下: (1)对单根小箱梁的承载力分别进行静荷载试验、有限元分析、理论计算，分析小箱梁在不同荷载工况下其挠度及应变变化规律。研究表明:小箱梁在均布荷载作用下，对称截面控制点的挠度变化规律一致，满足挠曲线方程;有限元计算值与现场实测值变化曲线吻合、计算结果接近，有限元模型可以用于其小箱梁结构力学性能分析。 (2)对装配化小箱梁桥做静载车辆偏载试验，研究其在不同汽车荷载工况下横向多根小箱梁跨中底部截面的位移与应变。研究表明:车辆偏载试验中，装配化小箱梁桥跨中底部截面的位移与应变在同一荷载工况下，横向沿加载车辆远端方向，挠度和应变逐渐减小，不同荷载工况下，随着荷载增大，同一测点的挠度与应变也增大，说明装配化小箱梁桥整体性较好。 (3)通过装配化小箱梁桥的动载试验，研究装配化小箱梁桥的动力特性。结果表明:装配化小箱梁桥实测基频大于计算基频;阻尼比为0.045;说明桥梁整体强度和刚度符合要求。 (4)用Midas Civil有限元软件研究装配化小箱梁桥合理的建模方法。研究表明:采用梁单元荷载加载与面单元荷载加载对计算结果基本没有影响。采用带虚拟横梁的梁单元模型，桥梁上部结构梁格划分清晰，横向与纵向内力计算清晰，结果可靠性强，但是建模耗时长。无虚拟横梁的梁单元模型，桥梁上部结构梁格划分清晰，横向与纵向内力计算方便，但是计算结果误差大，在建模过程中不宜采用。采用简化修正的梁单元模型建模，工作量小，计算结果可靠，是装配化小箱梁桥建模的首选方法。 |
| 作者： | 刘钰杰 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 杜思义;毛学章 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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