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混凝土箱梁顶板受力性能的理论及试验研究
| 论文题名： | 混凝土箱梁顶板受力性能的理论及试验研究 |
| 关键词： | 混凝土箱梁;顶板;塑性分析;抗冲切承载力;横向受力性能 |
| 摘要： | 将性能优异的活性粉末混凝土应用于混凝土箱梁结构中，不仅能够减轻自重、增大跨越能力，同时还能提高结构的耐久性，因此得到了国内外学者的广泛关注。在进行RPC箱梁的设计时，由于其高强的特质可将箱梁顶板薄壁化，这时在车轮局部荷载作用下，箱梁顶板发生冲切破坏的可能性会增大，因此对于RPC板的冲切破坏值得深入研究。另外对于普通混凝土箱梁顶板的横向受力，目前的研究大多集中在弹性分析或非线性数值模拟分析，而塑性分析相对较少，特别是缺乏相应的试验研究。基于此，本文对RPC箱梁顶板的抗冲切性能和普通混凝土箱梁顶板在塑性阶段的横向受力性能进行了研究，主要内容如下： （1）将板厚、加载面积、加载位置、RPC强度和板底纵向配筋率等五个参数对RPC板抗冲切承载力的影响考虑在内，制作了11块四边简支的RPC板并对其进行了冲切破坏试验，同时详尽的给出了每块RPC板的试验结果，包括极限荷载、位移、应变和裂缝形态等。其中除试件S10之外，其余RPC板均发生冲切破坏。最后以试验结果为基础，详细的分析了每种参数对RPC板抗冲切承载力的具体影响。 （2）将美国规范、欧洲规范和中国相关结构设计规范的抗冲切承载力计算公式整理出来，对本文试验中发生冲切破坏的10块RPC板进行了抗冲切承载力的计算，将计算结果与本文试验结果进行了对比。结果表明各国规范的计算值均与本文试验值存在一定程度的偏差。同时在参考中国相关结构设计规范计算公式的基础上，提出了RPC板抗冲切承载力的建议计算公式，采用该公式而得的计算值与试验值吻合较好。 （3）对两片普通钢筋混凝土箱梁顶板进行了跨中加载试验，得到了其相应的极限荷载、荷载-位移曲线、裂缝分布和在极限状态下的横向受力有效分布宽度等试验结果。以此为基础，提出了箱梁顶板的塑性破坏模式，同时采用基于塑性铰线理论的极限平衡法对其进行了塑性分析，据此推导出了箱梁顶板在塑性阶段的横向受力有效分布宽度的理论计算公式。最后将本文的试验结果与中美两国规范的相关取值做了对比。结果表明采用极限平衡法可以较好地确定钢筋混凝土箱梁顶板的极限承载力和塑性横向受力有效分布宽度，提出的简化破坏模式能较好的刻划钢筋混凝土箱梁顶板塑性阶段的横向受力特征。 |
| 作者： | 曹清 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 方志 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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