原文传递
钢接缝桥面板全装配式组合梁正弯矩力学行为研究
| 论文题名： | 钢接缝桥面板全装配式组合梁正弯矩力学行为研究 |
| 关键词： | 桥梁工程;全装配式钢-混组合结构梁;钢接缝桥面板;螺栓抗剪连接件;正弯矩;破坏形式;受力性能;抗弯承载力 |
| 摘要： | 随着现代化进程不断推进，桥梁快速化施工逐渐占据主要地位。本文提出了采用钢接缝桥面板和可拆卸高强螺栓抗剪连接件的新型全装配式钢-混组合结构梁。为探究全装配式钢-混组合梁的正弯矩力学行为，本文依据国家自然科学基金“山区装配式混合结构桥梁的设计理论与智能化建造方法”，开展了3片不同钢接缝桥面板全装配式组合梁和1片整体预制全装配式组合梁的正弯矩加载试验，明晰钢接缝桥面板全装配式组合梁的正弯矩破坏形式与受力特征，建立精细化数值模型并对典型构件进行全过程行为分析，通过综合分析不同钢接缝桥面板全装配式组合梁的力学性能，确定板间螺栓连接为较优钢接缝形式。讨论了高强螺栓抗剪连接件以及钢接缝构造参数对组合梁的承载力影响规律，推导出适用于板间螺栓连接全装配组合梁的抗弯承载力计算公式。主要研究工作如下： （1）设计了3片钢接缝桥面板（钢板连接，套筒连接，板间螺栓连接）全装配式组合梁和1片整体预制全装配式组合梁，开展了正弯矩双点加载作用下的受弯性能试验。通过对比分析各组合梁的破坏形式、开裂荷载、荷载-位移曲线、滑移分布曲线、截面应变分布等方面得到，在钢接缝桥面板全装配组合梁中，钢板连接装配式组合梁的破坏较严重，材料性能得到充分发挥，其延性性能最佳；板间螺栓连接组合梁的抗弯刚度和抗开裂性能最佳；套筒连接的抗滑移性能最佳。 （2）结合有限元精细化建模，利用试验结果验证数值模型的可预测性。通过提取钢接缝桥面板全装配式组合梁的接缝连接件、接缝处螺栓连接件、接缝处钢筋、混凝土板和钢梁的全过程受力数据分析得出，板间螺栓连接全装配式组合梁的连接件、接缝处螺栓以及钢筋的变形小，套筒连接全装配式组合梁的混凝土以及钢梁抗变形能力佳。通过综合比较钢接缝全装配式组合梁的受力性能，明确板间螺栓连接全装配式组合梁具有较优的综合力学性能。 （3）以板间螺栓连接全装配式组合梁为研究对象，开展了钢梁下翼缘厚度，钢梁腹板高，混凝土强度，板梁螺栓直径以及板间螺栓预紧力等5个参数的参数分析。比较后选取与板间螺栓连接全装配式组合梁相接近的现有整体预制组合梁承载力计算值抗弯承载力计算方法，在此基础上考虑板间连接螺栓预紧力以及板梁高强螺栓直径的承载力对其抗弯承载力的影响，提出板间螺栓连接全装配式组合梁抗弯承载力修正计算公式。并验证了该公式的适用性。 |
| 作者： | 刘冰洁 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 范亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
检索历史
应用推荐
