預(yù)應(yīng)力空心板橋非線(xiàn)性有限元靜動(dòng)力分析.pdf

1、授予單位代碼學(xué)號(hào)或申請(qǐng)?zhí)?0459200612022081503021級(jí)文學(xué)論大位州學(xué)鄭士碩預(yù)應(yīng)力空心板橋非線(xiàn)性有限元靜動(dòng)力分析院系名稱(chēng):水利與環(huán)境學(xué)院學(xué)科門(mén)類(lèi):工學(xué)專(zhuān)業(yè)名稱(chēng):水工結(jié)構(gòu)工程作者姓名:趙正偉導(dǎo)師姓名、職稱(chēng):王復(fù)明教授二00九年五月二十五日鄭州大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要摘要預(yù)應(yīng)力空心板橋是中小橋常用的一種形式，也是我國(guó)公路橋梁中應(yīng)用最為廣泛的橋型之一。預(yù)應(yīng)力空心板具有自重輕、建筑高度小、施工方便、工藝簡(jiǎn)易等優(yōu)點(diǎn)。但近年來(lái)，隨著我國(guó)

2、公路交通流量不斷增加，運(yùn)輸車(chē)輛的噸位和軸荷均有較大增加，橋梁負(fù)荷日益加重，橋梁破壞的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。研究橋梁結(jié)構(gòu)的非線(xiàn)性特性和承載能力最理想的途徑是進(jìn)行實(shí)橋破壞性試驗(yàn)。破壞性試驗(yàn)可以真實(shí)地記錄全橋的撓度變化、應(yīng)力和應(yīng)變變化、裂縫發(fā)展和破壞形式。本文以某16m跨徑的預(yù)應(yīng)力空心板橋的靜載試驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)預(yù)應(yīng)力空心板橋的非線(xiàn)性靜、動(dòng)力性能進(jìn)行了研究，主要工作如下:(l)靜載試驗(yàn)主要分為三個(gè)階段，汽車(chē)荷載試驗(yàn)、堆載破壞試驗(yàn)和汽車(chē)荷載對(duì)比試驗(yàn)。通過(guò)試

3、驗(yàn)實(shí)時(shí)采集了汽車(chē)荷載試驗(yàn)和堆載破壞試驗(yàn)中每級(jí)荷載作用下橋梁的撓度值和應(yīng)變值，觀測(cè)了裂縫發(fā)展情況，初步分析了撓度、應(yīng)變隨荷載變化的規(guī)律。(2)采用大型通用有限元軟件ANSYS建立非線(xiàn)性有限元模型，模擬了堆載破壞試驗(yàn)，其計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果吻合較好，能夠比較準(zhǔn)確的模擬橋梁受荷載后結(jié)構(gòu)撓度和應(yīng)力的變化，真實(shí)的反映荷載加載的全過(guò)程橋梁結(jié)構(gòu)撓度和應(yīng)力的變化規(guī)律，準(zhǔn)確的反映了橋梁的非線(xiàn)性力學(xué)性能。研究了未考慮防護(hù)欄時(shí)橋梁在堆載作用下?lián)隙鹊姆植己妥兓?guī)

4、律。沒(méi)有防護(hù)欄情況下橋梁的結(jié)構(gòu)性能降低很大，防護(hù)欄對(duì)橋梁整體結(jié)構(gòu)性能的作用不容忽視。(3)建立試驗(yàn)預(yù)應(yīng)力空心板橋的單跨整體非線(xiàn)性有限元模型，計(jì)算了其四階的模態(tài)和頻率，并對(duì)其動(dòng)力特性進(jìn)行了分析，滿(mǎn)足規(guī)范要求，橋梁整體動(dòng)力性能較好模擬橋梁在四種移動(dòng)荷載工況作用下的動(dòng)力響應(yīng)，對(duì)各種工況下的動(dòng)撓度和沖擊系數(shù)進(jìn)行分析，計(jì)算橋跨是偏安全的。本文采用非線(xiàn)性有限元方法研究了預(yù)應(yīng)力空心板梁橋的非線(xiàn)性靜、動(dòng)力特性，為理論上深入研究預(yù)應(yīng)力空心板橋的非線(xiàn)性特性