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弯剪复合作用下节段预制胶拼体内预应力混凝土梁受力性能研究
| 论文题名： | 弯剪复合作用下节段预制胶拼体内预应力混凝土梁受力性能研究 |
| 关键词： | 预应力混凝土桥梁;节段预制胶拼体;体内预应力;弯剪复合作用;受力性能 |
| 摘要： | 节段预制胶结拼装桥梁工业化程度高、施工速度快、质量容易控制、对环境影响小，在国外已有广泛的应用。节段之间的接缝构造对节段预制胶拼结构受力性能有不利影响，阻碍了这种结构在实际工程中的推广。现有的研究中，专门针对剪切为主的弯剪复合作用下节段预制体内预应力梁受力性能的研究较少，本文通过试验与有限元数值模拟的方法对剪跨比介于1～2之间的节段预制胶拼体内预应力混凝土梁受力性能进行研究，主要工作和结论如下: (1)对比分析了不同类型的接缝以及不同类型与构造的剪力键的特点与使用范围。对比分析了美国AASHTO规范与我国公路、铁路桥梁规范相关承载力的计算方法。 (2)设计并制造了7片不同试验参数的节段预制胶拼体内预应力混凝土试验梁与1片整体浇筑体内预应力混凝土试验梁，并进行静载试验。对试验结果与美国AASHTO规范公式的计算值进行对比，结果表明:考虑正应力影响的AASHTO抗剪承载力公式计算值与试验结果有偏差;公式未考虑剪跨比对结构抗剪承载力的影响;针对有粘结预应力与无粘结预应力结构承载力的折减与试验结果吻合;按AASHTO公式计算的试验梁抗剪承载力偏安全。 (3)分析研究了试验梁的破坏形态、加载过程中的裂缝发展规律、应变变化规律与位移变化规律。结果表明:节段式试验梁与整体式试验梁的破坏形态均为加载点附近剪压区混凝土压碎的剪压破坏;主要破坏裂缝均包括由跨中截面下缘竖直向上发展的竖向裂缝、由接缝附近截面下缘发展至剪压破坏区的弯剪斜裂缝以及腹剪斜裂缝。 (4)对比分析了剪跨比、正应力水平、预应力类型、接缝面粗糙程度等试验参数对试验结果的影响。结果表明:所有试验参数对试验梁受力性能均有不同程度的影响。 (5)采用有限元分析软件ABAQUS对试验梁模型进行了数值模拟，对几个关键位置的应力状态进行了详细分析，计算结果与试验符合良好。 (6)通过数值模拟的方法，分析接缝周围混凝土弹性模量降低对节段胶拼梁受力性能的影响。结果表明:接缝附近混凝土弹性模量越小，对结构受力越不利。 |
| 作者： | 文畅霆 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 卢文良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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