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基于裂缝分析的中小跨径桥梁选型参数研究
| 论文题名： | 基于裂缝分析的中小跨径桥梁选型参数研究 |
| 关键词： | 中小跨径桥梁;选型参数;裂缝机理;数据挖掘;最小二乘法;有限元分析 |
| 摘要： | 近年来，一些已建的中小跨径桥梁频繁出现病害，暴露出我国在对中小跨径桥梁重视程度、工程设计、建设以及管养方面存在的很多不足。而在桥梁的各种病害中，混凝土梁体开裂是最为普遍的，并且裂缝也比较能反映桥梁的健康状况，是具有代表性的病害形式，因此可以把裂缝作为突破口，找出其与桥型间的联系，从根本上做到对裂缝等病害的有效控制，增加桥梁方案的合理性。尤其对于中小跨径的常规桥梁，由于其数量庞大，而且在设计中绝大多数都套用标准图，其结构型式、截面形式等存在一定规律性，因此同类型或类型相近的桥梁其裂缝情况也必然存在一定规律，对此类桥梁进行裂缝统计分析进而挖掘出桥型参数与裂缝的内在联系也将是切实可行的。 本文在广泛研究了国内外学者研究成果的基础上，根据对中小跨径桥梁病害的调研，对中小跨径桥梁选型参数进行了分析研究，具体研究内容如下： 首先，本文在分析了裂缝形成原因的基础上，介绍了裂缝分析机理和控制标准，阐述了桥梁开裂的危害； 其次，本文在对收集资料的观察、分析基础上，对T梁、板梁等常规桥梁的开裂特点做了总结；运用数据挖掘的方法，从海量数据中挖掘与桥梁受力开裂有关的敏感因素，并对这些因素进行了分析和探讨，提出了钢筋配置，边中跨比、高跨比设置、以及截面细部尺寸等对桥梁受力开裂是存在敏感影响的，为混凝土梁的设计提供了参考； 再次，对原始数据进行处理，用最小二乘法数据进行回归分析，考察了边中跨比以及高跨比与开裂间的线性关系：随着边中跨比的增大，边跨开裂程度越趋严重；随着高跨比的增加，梁体整体裂缝程度呈减小趋势。建议在中小桥设计中边中跨比取0.5-0.75，高跨比取1/12-1/14。 最后，通过对T梁和空心板梁进行有限元分析，考察不同截面细部尺寸的T梁和空心板梁的截面应力：顶板厚度和腹板厚度对截面应力尤其是剪应力还是有较大影响的，因此在常规桥梁的设计中，应该慎重考虑截面的细部尺寸。 |
| 作者： | 刘志杰 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 何雄君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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