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活性粉末混凝土预应力T梁的设计、试验及正截面承载力的研究
| 论文题名： | 活性粉末混凝土预应力T梁的设计、试验及正截面承载力的研究 |
| 关键词： | 活性粉末混凝土;有限元;承载力;预应力;刚度;模型 |
| 摘要： | 目前,中国大部分铁路桥梁采用混凝土预制梁,但是常规混凝土材料存在强度偏低、耐久性不足、抗震性差等问题.不仅不利于混凝土桥梁向轻质、大跨方向发展,又影响桥梁的安全性能与使用寿命,而且需要很高的维护和加固费用.活性粉末混凝土(RPC)是一种新型混凝土材料,具有高强度、高韧性、高耐久性等优良的力学性能.为了将这一新型材料在工程实践中推广使用,该文在国内外RPC研究成果的基础上,首次将RPC应用于铁路桥梁,对RPC跨度24米后张法预应力T型梁进行设计,并对其正截面抗弯性能进行理论和试验研究.首先参考现有铁路混凝土设计规范和初等梁理论,采用RPC材料和基本构件的各种力学参数指标对跨度24m预应力T型梁进行设计,拟订截面尺寸、配置钢筋,计算预应力损失;对强度、刚度、裂缝等进行检算.以所设计梁为基准,根据模型的相似理论,设计试验模型梁,并确定其荷载大小及加载方式.然后利用ANSYS大型有限元结构分析软件,建立分离式的有限元模型,对既定的实梁和模型梁进行理论分析比较.对模型梁进行室内静载试验,在运营荷载作用下试验梁保持很好的弹性并且基本符合平截面假定,试验结果和理论结果吻合较好,验证了理论计算的正确性.最后借鉴普通钢筋混凝土截面分析的一般方法,根据RPC材料的特性进行一系列假定,推导出其正截面强度的极限承载力,从推导结果看所设计RPC梁在正常使用状态下安全系数为3.17,安全储备比较大.通过该文的研究,从刚度和承载力方面看,采用活性粉末混凝土预应力梁代替普通混凝土预应力梁完全可行.而且RPC梁和普通混凝土梁相比截面尺寸减小,节省原材料,有利于向轻型大跨方向发展;无需配置普通钢筋,施工工艺简便. |
| 作者： | 袁娜 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 季文玉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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