簡支梁橋ECC橋面連接板研究.pdf

1、為了解決多跨簡支梁橋傳統(tǒng)橋面連續(xù)構(gòu)造開裂造成接縫處滲水，進(jìn)而危害橋梁結(jié)構(gòu)的壽命和安全這一問題，提出將ECC材料代替水泥混凝土用于橋面連續(xù)構(gòu)造，利用ECC的高延性適應(yīng)主梁梁端的轉(zhuǎn)動和主梁的收縮造成的變形，從而解決接縫位置的滲水問題，增強橋面的連續(xù)性和平順性，具有重要的工程應(yīng)用價值。針對目前對ECC橋面連接板的性能和設(shè)計缺乏系統(tǒng)深入研究的現(xiàn)狀，本文從ECC材料設(shè)計、連接板的受力分析、連接板的有限元數(shù)值模擬、結(jié)構(gòu)設(shè)計以及模型試驗五個方面展開了

2、研究。
　　首先，對ECC進(jìn)行材料設(shè)計。根據(jù)橋面連接板的性能要求，確定其基本性能評價指標(biāo)及測試方法，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行ECC的配合比設(shè)計，根據(jù)基本力學(xué)性能試驗分析其各主要組分用量對ECC力學(xué)性能的影響，給出推薦的ECC配合比及其制備工藝。
　　接著，采用線彈性分析方法對ECC橋面連接板的受力進(jìn)行分析，分析其在車輛活載、支座不均勻沉降、制動力和主梁收縮這幾個主要影響因素作用下的應(yīng)力和應(yīng)變，提出應(yīng)力應(yīng)變的計算方法。其次，在線彈性分析

3、的基礎(chǔ)上，采用ABAQUS軟件建立ECC橋面連接板的全橋有限元模型，考慮材料的非線性特性，進(jìn)一步分析ECC橋面連接板在各種荷載工況下的受力特性，并對移動輪載下連接板的力學(xué)響應(yīng)變化進(jìn)行分析，接著進(jìn)行ECC橋面連接板結(jié)構(gòu)參數(shù)的敏感性分析，最后分析不同支座形式對ECC橋面連接板受力的影響。
　　其次，根據(jù)ECC橋面連接板的受力分析結(jié)果，并參考現(xiàn)行設(shè)計經(jīng)驗，分別提出ECC橋面連接板的長度、連接板的厚度和配筋率的計算方法及合理取值，并對連接

4、板的局部構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計，提出ECC橋面連接板的設(shè)計方法和流程。此外，根據(jù)連接板的受力特性對其構(gòu)造進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并根據(jù)有限元分析驗證改進(jìn)方案的有效性。
　　最后，模擬負(fù)彎矩的作用設(shè)計了ECC橋面連接板的縮尺試驗?zāi)Ｐ?，通過室內(nèi)靜載破壞試驗檢驗ECC橋面連接板的力學(xué)性能是否滿足使用要求。
　　綜上所述，本文圍繞簡支梁橋ECC橋面連接板的受力性能與設(shè)計方法展開研究，提出ECC材料的性能控制指標(biāo)，并通過室內(nèi)試驗得到極限拉伸應(yīng)變達(dá)到2.1