原文传递
覆土式UHPC波折板拱桥力学性能分析
| 论文题名： | 覆土式UHPC波折板拱桥力学性能分析 |
| 关键词： | 中小跨径拱桥;UHPC波折板;力学性能;设计方法 |
| 摘要： | 目前的中小跨径拱桥主要是钢筋混凝土拱桥或者圬工拱桥，在公路运输网中使用广泛，随着时间的推移这类结构都发生了不同程度的病害，传统实腹式拱桥的不足之处也逐渐的显现出来：施工繁琐、工期长，而且在使用的过程中会经常出现混凝土开裂、基础沉降等病害，尤其在地质不良和温度变化较大的地区更为明显，影响结构的正常使用和交通运输安全。因此寻找一种施工简单、承载力强、高耐久性的结构成为工程技术人员的重要任务。本文提出的覆土式UHPC波折板拱桥是将 UHPC(Ultra-High-Performance Concrete超高性能混凝土)应用于实腹式拱桥中，该结构有着以下几方面的优势：（1）结构强度大，自重轻；（2）采用预制装配式施工，施工速度快；（3）对基础沉降和温度变化适应能力强。 本文主要研究内容及成果如下： （1）对覆土式 UHPC波折板拱桥进行设计，确定跨径、矢跨比、板厚度、填土高度等具体尺寸，并充分利用UHPC的优越性能，减小截面尺寸降低拱圈自重； （2）采用ANSYS对结构进行数值计算，分析结构在施工阶段和成桥阶段的结构受力变形情况，并对非对称填土进行模拟计算。结果表明：覆土式UHPC波折板拱桥可以满足施工和成桥阶段的受力要求，在施工过程中应该加强对结构的监控，避免非对称填土的不利影响； （3）对覆土式 UHPC波折板拱桥进行基础变位、整体温度变化和弹性稳定性等力学性能分析，并探讨波折截面对于结构稳定性的影响。同时针对该拱桥结构的土-拱联合作用进行对比分析。结果表明：相比较传统实腹式拱桥，本结构对基础沉降和温度变化的适应能力都有较明显的提高，采用波折截面可以有效的提高结构的稳定性，在考虑土-拱作用的对比中可知由于土体围压和分散荷载的作用，结构的受力较均匀，变形也有所降低； （4）对结构进行参数分析，并进一步提出空腹式 UHPC拱桥的构想，通过设置钢波纹管以减轻土体自重、提高结构的跨越能力，并对其可行性进行探讨。 |
| 作者： | 唐重玺 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 张阳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
