快速施工鋼-混組合小箱梁橋靜力行為分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、圍繞現(xiàn)有城市及交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中進(jìn)行中小跨徑橋梁更換、維護(hù)或新建橋梁存在的交通干擾大、施工易受氣候影響及質(zhì)量難以控制等問題，提出了一種面向工廠化預(yù)制生產(chǎn)、高度小、剛度大、能充分發(fā)揮鋼材及混凝土材料的強(qiáng)度、適應(yīng)快速施工的高性能鋼-混組合小箱梁橋。在對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方法的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行討論后，設(shè)計(jì)制作了相應(yīng)的試驗(yàn)?zāi)Ｐ土?，進(jìn)行了不同群釘參數(shù)模型梁的試驗(yàn)研究、數(shù)值分析及整橋的有限元分析，主要工作及成果如下:
　　(1)討論了快速施工高性能

2、鋼-混凝土組合小箱梁橋的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)選取，橫隔板的布置，橋面板的型式與劃分，高性能混凝土的應(yīng)用，縱、橫向接縫的聯(lián)接方式，群釘?shù)脑O(shè)計(jì)與布置，預(yù)應(yīng)力的配置，整體的設(shè)計(jì)、施工安裝等關(guān)鍵技術(shù)問題。
　　(2)模擬高性能鋼-混組合小箱梁的快速施工，設(shè)計(jì)制作了四片快速施工高性能鋼-混組合小箱梁模型梁。通過試驗(yàn)研究，得到了不同群釘?shù)牟贾瞄g距、數(shù)量和焊釘?shù)膸缀纬叽鐚?duì)其受力行為的影響，給出了撓度、應(yīng)力以及極限抗彎承載力的計(jì)算建議。
　　(3)建立

3、單梁精細(xì)有限元模型，分析了荷載作用下的撓度、承載力、滑移量、和應(yīng)力結(jié)果，數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，研究得到了適合群釘組合梁的建模方法和理論計(jì)算公式。采用塑性設(shè)計(jì)方法能夠很好的得到群釘組合梁的極限抗彎承載力;按照換算截面法計(jì)算得到的鋼梁底板應(yīng)力要比實(shí)測值和有限元分析得到的應(yīng)力大。
　　(4)根據(jù)群釘組合梁的劈裂機(jī)理，通過建立精細(xì)化的有限元推出試件模型，分析群釘和混凝土在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的性能，并給出相應(yīng)的改進(jìn)建議。參數(shù)分析后發(fā)現(xiàn)

4、，施加橫彎力和預(yù)壓應(yīng)力后，焊釘?shù)钠骄辜袅涂辜魟偠染酗@著提高;焊釘?shù)母叨却笥谄渲睆降?倍后，焊釘高度變化對(duì)群釘中焊釘?shù)钠骄辜舫休d力和抗剪剛度影響不大。
　　(5)采用殼單元模擬橋面板和薄壁鋼梁，用彈簧單元模擬組合梁群釘聯(lián)接的效應(yīng)，建立了一座40m跨徑的快速施工鋼-混組合小箱梁橋的數(shù)值模型，分析了群釘剛度變化下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，并對(duì)該整橋結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和撓度進(jìn)行了驗(yàn)算。結(jié)果表明正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)均符合要求，且具有較高的安