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混凝土箱梁短期和长期受力性能的比拟杆分析
| 论文题名： | 混凝土箱梁短期和长期受力性能的比拟杆分析 |
| 关键词： | 混凝土箱梁;比拟杆;有限元分析;开裂现象;弯曲应力;受力性能 |
| 摘要： | 混凝土箱形截面梁是目前桥梁中广泛采用的一种截面形式，具有优良的结构受力性能，但其受力分析较为复杂。现阶段桥梁设计采用的平面杆系程序，对箱梁桥所处应力状态分析不准确，而三维有限元分析计算量又太大，所以本文对混凝土薄壁箱梁的短期与长期受力性能进行了简化分析，建立考虑箱梁剪力滞的长期受力性能分析的简化计算方法，本文完成了以下主要工作： (1)介绍了本项课题的选题背景，综述了国内外的相关研究，并提出了本文的研究内容。 (2)基于截面换算的原理建立了考虑钢筋影响的比拟杆计算方法，并采用MATLAB编制比拟杆的三杆及多杆分析程序，分别计算了一个试验箱梁在考虑配筋和不考虑配筋两工况下的弯曲应力，并与ANSYS的计算和试验结果进行了对比。结果表明：考虑钢筋影响的比拟杆计算结果同试验值和ANSYS结果均吻合较好，考虑钢筋影响的比拟杆计算结果与不考虑钢筋的计算结果相差12％。因此，考虑钢筋影响的比拟杆的计算方法能得到符合实际应力水平的弯曲应力值。 (3)以配筋率作为参数，用比拟杆法分析了不同配筋情形下的弯曲应力，结果表明：当板内钢筋均匀分布时，配筋率的变化基本不影响箱梁剪力滞大小。 (4)将考虑配筋的比拟杆法应用到预应力混凝土箱梁开裂前及开裂后弯曲应力的计算，采用MATLAB编制了多杆和三杆程序计算开裂前后箱梁的应力。通过与钢筋混凝土箱梁的试验结果对比，可以看出比拟杆结果同实验值较为接近，除翼缘端部的杆应力相差12％外，其他各杆的误差均在6％左右。 (5)通过在比拟杆中引入按龄期调整的弹性模量，建立了分析混凝土箱梁长期受力性能的比拟杆法。并分别用该方法计算了未开裂钢筋混凝土箱梁和开裂预应力混凝土箱梁的长期受力性能。且以试验结果验证了比拟杆法计算箱梁的长期受力性能的可行性。 |
| 作者： | 伍琼芳 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 方志 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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