一、体外预应力混凝土简支梁的效率配筋设计(论文文献综述)
班新林[1](2021)在《高速铁路预制40m简支箱梁设计理论研究》文中研究表明我国高速铁路技术已经达到世界领先水平,运营里程占全世界高速铁路运营里程的一半以上,我国高铁一个显着的特点是桥梁占线路里程的比例高,平均大于50%,部分线路高达90%,其中标准设计的预应力混凝土简支梁桥又占桥梁里程的90%以上。标准简支梁桥的设计理论、建造模式及运营性能控制是我国高速铁路建设过程中面临的重大科学问题之一,成为保障高速铁路线路高平顺性与高速列车长期平稳运行的关键控制环节。以32m简支箱梁为核心的我国高铁标准简支梁建造技术已经发展成熟,但40m简支梁对我国长度约25m的动车组具有消振优势,并且在地形起伏较大区域、河流湖泊中桥梁下部基础造价较高等情况下可以节省大量工程投资,工程应用需求大。40m简支箱梁代表了高速铁路标准简支梁建造技术的发展方向,其中40m简支梁设计理论创新是亟需解决的问题。本文以高速铁路40m预应力混凝土简支箱梁为对象,研究内容涵盖动力学设计和静力学设计、容许应力法设计和极限强度理论设计、确定性分析和考虑参数随机性的可靠度分析,并且以实际工程应用目标打造一榀足尺试验梁,研究了系统的试验验证技术。开展的研究工作以及取得的创新性成果如下:(1)以动力系数和桥面加速度为控制指标,采用移动荷载列模型研究40m简支梁的竖向自振频率设计限值,研究结果论证了40m简支梁的消振效应,基频设计限值采用规范下限值即可。虽然混凝土结构本身较大的线质量,决定了桥面加速度不控制高铁简支梁的刚度设计,本文针对较小线质量40m简支梁基频限值的分析,可以为轻型桥梁结构和轨道结构的发展提供借鉴。另外,以车体加速度为控制指标,采用车桥耦合动力仿真模型,研究了40m简支梁的挠跨比、残余徐变变形和墩台不均匀沉降限值,根据是否为可调的工后变形,分别给出各自的研究原则,研究得到的挠跨比限值大于既有规范,不控制40m简支梁刚度设计。基于车体加速度随速度变化规律,采用运营速度给出单独考虑的残余徐变变形限值和墩台不均匀沉降限值,并给出工后变形变位的组合限值。(2)基于现行规范设计了一榀完全满足工程应用条件的高速铁路40m简支箱梁,设计考虑了运营状态设计指标、施工工况下混凝土应力以及横框结构的钢筋应力和裂缝宽度,设计结果满足规范要求。试验梁预制质量良好,基于研发的试验平台和加载系统,验证了40m简支梁抗弯性能、抗扭性能、抗裂安全系数、开裂荷载、预应力度和强度安全系数,结果满足设计要求。针对受力复杂的锚固区,试验验证了预应力张拉工况下结构受力安全。(3)使用桁架模型分析40m简支梁抗弯极限承载力,并与国内外规范公式进行对比,采用容许应力法设计的简支梁在采用极限状态法验算时,抗弯能力有5.9%~10.7%的富裕。提出了采用莫尔协调转角桁架模型、转角软化桁架模型、固角软化桁架模型的抗剪设计方法,考虑了混凝土软化本构模型,以试验测试数据为分析起点,以试验梁配筋为基础,得到了抗剪钢筋的屈服顺序以及混凝土结构极限剪应力。采用转角软化桁架模型分析得到40m简支箱梁纯扭状态的破坏全过程,随着扭转角的增加,得到混凝土主压应变、剪力流区厚度发展规律和钢筋屈服顺序。研究表明40m简支梁抗扭延性比为15.8,具有很好的塑性变形能力。针对锚固区受力特征,基于拉压杆理论创立了三种腹板模型和两种底板模型,结果表明预应力筋的劈裂力不控制足尺试验梁端配筋设计。(4)考虑二期恒载引起的跨中挠度和二期恒载加载龄期的随机性,分别采用一次二阶矩法和基于拉丁超立方抽样的蒙特卡洛法计算残余徐变变形的可靠度,结果表明增加二期恒载加载龄期可以有效控制残余徐变变形的发展。考虑截面抗弯刚度、线质量和阻尼比的随机性,研究了桥面加速度的可靠度;考虑轨道不平顺的高低幅值和残余徐变上拱幅值的随机性,研究了车体加速度的可靠度;加速度响应均符合极值I型分布规律。累积概率99%的加速度明显大于确定性计算结果,可以作为设计参考指标。
秦磐龙[2](2021)在《公路简支梁桥上部结构加固方法的试验研究》文中研究说明我国的桥梁建设在过去的几十年里蓬勃发展,取得了举世瞩目的成就,但随着现代化建设脚步的不断加快,桥梁安全运营的要求不断严格,荷载等级不断提高,建国初期修建的一些老旧桥梁随着环境劣化或是修建时的标准过低,大都出现了一些安全问题,因此也促进了桥梁加固技术的不断革新与进步。基于我国桥梁提载加固领域的现实需求以及研究现状,深入研究分析桥梁加固以及提出新的加固方法或对原有加固提载方法做出改进,具有十分重要的意义。本文主要从以下几个方面进行研究:1.对现有的桥梁上部结构加固技术的研究现状进行了总结归纳,并对几种较为典型的受拉侧加固方法进行阐述说明,对其优劣性进行比较,在此基础上提出了双侧加固的概念,即桥梁受拉侧体外预应力加固与受压侧补强钢板加固同时实施的双侧加固方法。2.采用混凝土结构分析的基本假定和材料本构关系,运用极限平衡理论,对单侧加固桥梁与双侧加固桥梁达到极限承载能力时的应力应变进行了对比分析,建立了双侧加固的承载能力计算理论。3.采用该双侧加固方式需要在受压侧锚固钢板来协同压区混凝土共同参与受力,为了能产生较好的协同变形,文章采用螺栓锚固的方式将补强钢板与原始桥梁有效结合,对于该方式的可实施性,采用有机玻璃模型进行试验,通过试验对锚固螺栓的布孔位置进行了对比优化,得出了较为合理的布设方式,分析了锚栓孔对于原始桥梁的损伤与受弯性能的影响,考虑锚栓孔对于混凝土孔壁的挤压与螺栓的错动变形,并提出了改进措施。4.基于Ansys与Hypermesh的联合有限元仿真,建立原始梁、双侧加固梁以及体外预应力单侧加固梁的分析模型,对双侧加固下的钻孔损伤、孔壁挤压以及提升效果进行了进一步的对比分析。文章通过理论分析、模型实验以及有限元分析三者结合的方式,最终完善了双侧方式在理论上的正确性与实际中的可实施性。
Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[3](2021)在《中国桥梁工程学术研究综述·2021》文中提出为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域(包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理:桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。(北京工业大学韩强老师提供初稿)
郭文龙[4](2021)在《在役预应力混凝土桥梁钢束应力状态确定及加固设计方法研究》文中提出裂缝是预应力混凝土桥梁的常见病害,带裂缝截面的受拉区混凝土一般无法承担拉应变增量。本文针对在役预应力混凝土桥梁主梁现存应力状态难以准确掌握,带闭合裂缝截面在临界消压状态前受力机理不明确,以及由于截面现存应变估算误差带来的后加固材料应变增量推算结果的误差传递等问题,通过理论分析、数值模拟和室内外试验等方法,对在役预应力混凝土桥梁典型钢束应力状态和总预加力的评定方法,闭合裂缝和预加力对截面受力性能的影响规律,以及基于钢束应力测试结果的加固设计方法等方面开展研究。主要研究工作及成果如下:(1)提出主梁典型钢束应力状态测定的“跨丝同丝”法。结合加固过程中受拉区钢束数量本身需要增加的特点,根据预应力钢绞线芯丝和缠绕丝的构造特点,提出“跨丝同丝”的应力释放法,推导出由钢绞线缠绕丝偏轴测试应变推求其轴向拉力的计算公式,并结合钢绞线保护层混凝土凿除时的有限元细部分析结果,最终形成主梁典型钢束应力状态的局部有损评定方法。该方法可对任意结构型式桥梁控制截面钢束的应力状态进行测试,现场裸钢绞线的总测试误差不超过2.8%,简便易行、测试成本低。(2)提出带闭合裂缝截面临界消压状态和受拉区钢束总有效预加力的无损测定方法。根据分段线性函数突变点导数奇异的数学原理,通过建立中间变量—截面抗弯模量Wzi与曲线斜率K的相关性,提出基于试验荷载—受拉区钢筋应力变化速率曲线的预应力混凝土截面临界开裂状态,以及带闭合裂缝预应力混凝土截面临界消压状态的高灵敏度判定方法。并基于带闭合裂缝截面消压弯矩试验分析结果,推导出受拉区钢绞线有效预加力的计算公式,形成在役桥梁带闭合裂缝截面临界消压状态判定和有效预加力的无损评定方法。实现了静定结构带闭合裂缝截面消压弯矩和钢束预加力的无损测试评定。(3)探索了闭合裂缝对截面受力性能的影响机制。根据断裂力学中I型裂纹应力场分析原理,通过引入考虑应变弱不连续问题的扩展有限元方法,对带闭合裂缝截面临界消压状态的判定结果,以及消压前后截面纤维的应变变化规律开展研究。结果表明,带闭合裂缝截面的临界消压弯矩分析结果与理论计算结果,以及室内模型梁试验结果基本吻合,但受拉区跨裂缝处钢筋和钢绞线的应力增量,比相同荷载作用下的未开裂构件明显增加。并给出典型截面公路桥梁,带闭合裂缝截面消压前受拉区力筋应力增量的损伤影响系数,为桥梁荷载试验或健康监测时,带闭合裂缝截面跨裂缝力筋应力增量理论值的确定提供依据。(4)揭示了预加力对预应力混凝土桥梁截面受力性能影响的规律。对于未开裂的预应力混凝土桥梁,分别推导出考虑和不考虑混凝土与预应力钢绞线无应力长度差异影响的、换算截面抗弯刚度的解析解方程。分析结果表明:当考虑二者无应力长度差异时,有效预应力的增加对主梁抗弯刚度略有提高,但量值有限。对于带裂缝截面,当截面内力未达到临界消压状态前,钢绞线有效预应力的变化对受拉区力筋的应力增量无显着影响;当闭合裂缝截面内力超过临界消压状态后,有效预加力对截面受力性能有显着影响,受拉区力筋的应力增量和控制截面挠度均随有效预加力的提高而显着降低。(5)深化了主梁预应力损失和抗弯承载力的加固设计方法。针对旧桥加固时,预应力混凝土截面现存应变估算和预应力损失补强加固无明确规定的问题,根据钢束应力状态评定结果,提出预应力损失补强加固的等效消压弯矩法和等效法向应力法。同时,根据旧桥加固中新旧材料分阶段受力的特征,提出按照有效预加力评定结果,计算控制截面最外缘纤维的实际现存应变大小,进而推算后加固材料的应变增量,以及考虑新旧材料协同受力的被加固构件的抗弯承载力,形成基于主梁力筋有效预加力评定结果的加固设计方法,为旧桥加固时,后加固钢束位置、面积和张拉控制应力的确定提供了依据。本文从钢束应力状态评定方法、预应力和裂缝损伤对截面受力性能的影响机理,以及基于现场评定结果的加固设计方法等方面,对在役预应力混凝土带裂缝桥梁的检测、评定和加固设计方法进行了研究,建立了基于主梁钢绞线应力状态评定结果的在役桥梁技术状态评定和加固设计方法。
阎武通[5](2021)在《体外预应力混凝土节段梁弯剪性能研究》文中认为体外预应力混凝土节段拼装桥梁是桥梁工业化建设中一种代表性的桥梁结构形式。节段间接缝的不连续性和体外预应力束的滑移及二阶效应导致节段预制拼装桥梁的力学性能相较整体现浇桥梁变得更为复杂,二者之间受力行为表现出显着差异。论文针对体外预应力混凝土节段梁在弯、剪受力状态下的承载机理、数值模型和设计计算方法进行了系列研究,取得如下主要研究成果:(1)针对体外预应力混凝土节段梁的抗弯性能分析问题,构建了考虑箱梁剪力滞效应、体外束滑移和二阶效应以及接缝不连续行为三个力学特性的纤维梁-滑移索单元体系分析模型。在传统纤维梁单元的基础上,通过引入箱梁上下翼缘板翘曲变形自由度,推导建立了考虑剪力滞效应的箱梁结构纤维梁单元模型;根据体外预应力束的整体协调变形机制,推导建立了适用于任意布束形式的体外预应力束滑移索单元模型;针对接缝的不连续力学行为,提出了基于修正混凝土本构模型的接缝单元模拟方法。基于所建立的单元理论模型在Open Sees平台进行了集成开发,形成了用于体外预应力混凝土节段梁抗弯性能分析的体系模型。通过与缩尺试验梁及实桥试验结果的对比分析,验证了分析模型的有效性。(2)利用所建立的分析模型对节段梁结构抗弯性能的主要影响因素进行了参数分析,总结了接缝、体内外配束比例及体外束布束形式等关键因素对抗弯承载力、体外束应力增量和结构变形模式的影响规律。根据极限状态下节段梁结构的变形模式,推导了体外束应力增量与结构变形之间的关系方程,结合失效截面的平衡方程,建立了体外束极限应力增量和有效高度变化的计算方法,进而提出了体预应力混凝土节段梁抗弯承载力的简化计算方法。(3)在体外预应力混凝土节段梁的抗剪承载机理研究方面,开展了6片试验梁的弯剪加载试验,得到了体外预应力混凝土节段梁在弯剪复合作用下的典型失效模式、变形曲线、承载能力和不同加载阶段下各抗剪分量的变化规律。通过试验结果的对比分析,总结了剪跨比、接缝和体内外配束比对结构抗剪承载力的影响规律,初步分析了体预应力混凝土节段梁在弯剪作用下的承载机理。(4)建立了基于软化膜-体外滑移索单元的精细有限元分析模型对体外预应力混凝土节段梁的抗剪承载机理进行了深入分析。依托ABAQUS软件开发了适用于体外预应力混凝土节段梁弯剪性能分析的精细模型:考虑轴-剪复合作用的钢筋混凝土软化膜单元本构—转角软化桁架模型(RASTM-UMAT);考虑体外预应力束滑移和几何非线性效应的多节点滑移索单元模型(UEL);以及基于“粘结-库伦摩擦本构”的节段间接缝“等效平缝”模拟方法。利用建立的精细模型对试验梁的力学行为进行了预测对比,分析了各试验梁的失效模式及主应力分布规律。基于“桁架-拱”理论进一步揭示了节段梁结构的弯剪承载机理,进而提出了体外预应力混凝土节段梁抗剪承载力的简化计算方法。(5)在弯剪承载机理研究的基础上,基于铁木辛克梁理论在已建立的抗弯性能分析模型中引入剪切变形,推导了考虑弯剪复合作用的混凝土节段梁柔度法纤维梁单元列式,并提出了基于改进积分点截面的柔度法单元接缝模拟方法。基于推导的单元列式进行了单元开发,与已建立的体外束滑移索单元构成分析体系模型,用于体外预应力混凝土节段梁的弯剪性能分析。利用试验梁对分析模型的有效性进行了验证,结果表明:考虑弯剪复合作用的分析模型拓展了抗弯性能分析模型的适用范围,对于体外预应力混凝土节段梁的抗弯及抗剪性能均能较好地预测分析。
田园[6](2020)在《T梁体外预应力加固效应研究》文中研究说明随着公路桥梁大规模的建设和运营,由于外界环境、结构本身缺陷及使用荷载等影响,桥梁结构出现不同程度的使用性能衰退、安全性与耐久性降低等问题,危桥数量迅速增长,桥梁的维修与加固发展迅速。在此基础上,本文主要对体外预应力加固效果模拟计算和加固后桥梁承载能力提升情况等内容进行研究,综合分析体外预应力加固法的加固效应。本文通过有限元模拟计算分析了体外预应力加固对桥梁应力、挠度的影响,对应变及挠度的变化进行监控量测,加固后桥梁荷载试验和承载能力验算来验证其加固效果,分析了影响体外预应力加固的因素,并计算最终有效预应力。首先,本文介绍了T梁体外预应力加固法的基本原理及设计思路,并通过有限元模拟初步分析了加固后的主梁应力和挠度的变化,然后通过施工监测来验证体外预应力加固效果,再通过桥梁荷载试验和承载能力验算评定加固后桥梁是否满足规范要求,最后分析影响有效体外预应力的因素,计算最终的有效预应力。经对结构模拟计算可知张拉力满足设计要求时,1#~5#梁底板累计应力变化值介于7.4MPa~8.5MPa之间,预应力钢束的实际伸长值与理论伸长值的偏差在6%以内;主梁应变校验系数在0.60~0.87之间,挠度校验系数在0.71~0.89之间,加固后该桥受力性能满足现行规范的要求;由动载试验结果分析可知说明桥面平整度较好,结构动力响应状况符合使用要求;经承载能力验算可知加固后桥梁抗弯承载能力和抗剪承载能力能均满足要求,但抗弯承载能力安全储备不足。通过对张拉结束后桥梁应变和挠度变化的实测值与理论值进行比较,可知实测的挠度变化和压应变小于理论计算值,说明在张拉过程中存在预应力损失的情况,结合上述情况本文根据加固设计规范中提出影响预应力损失的四个因素:(1)预应力束在张拉过程中与管道产生摩擦而造成的预应力损失;(2)预应力束收缩和锚具变形等引起的预应力损失;(3)由于批量张拉方式而引起的预应力损失;(4)由于预应力钢筋松弛而引起的预应力损失等几方面内容,综合分析产生预应力损失的影响因素,并计算最终的有效预应力。
梁雪娇[7](2020)在《超高性能混凝土节段预制拼接梁抗弯性能研究》文中研究指明超高性能混凝土(Ultra-high-performance concrete,UHPC)因其优异的材料性能有望为节段预制桥梁向轻质、高强、快速化施工方向发展提供为解决方法,但针对于节段预制拼接梁拼接缝由于非预应力钢筋的不连续,使其成为薄弱点。接缝处键齿的类型以及构件预压应力将影响阶段预制拼装梁的受弯性能。本文通过5片试验梁对UHPC节段预制梁进行受弯性能展开研究,主要内容以及结论如下:(1)完成整浇梁与拼接梁的试验对比分析,结果表明:拼接梁比同条件下整浇梁的抗弯承载能力低9%~15%,接缝构造对抗弯承载能力有一定的影响;试验梁在达到极限破坏时,受压边缘的最大压应变可达7200??以上;拼接缝构造对荷载-挠度曲线影响较小但会影响构件的延性,虽然UHPC试验梁均具有较好的延性,试验结果表明UHPC拼接梁的延性优于UHPC整浇梁;无论是否设置拼接缝应变沿截面高度的分布规律基本满足平截面假定,且整浇梁与拼接梁的破坏形态均为受压区混凝土被压碎,但其裂缝分布存在差异,整浇梁裂缝呈现“细而密”的特征,而拼接梁的弯曲裂缝主要集中拼接缝位置。(2)分析了接缝处键齿类型以及预压应力两个参数对试验梁的抗弯性能的影响,分析结果表明:预压应力主要影响试验梁的延性,对其抗弯承载能力影响程度较小;键齿数量不同拼接梁的破坏形态以及裂缝分布相似,但对节段拼接梁的抗弯承载力具有一定影响,多齿构件比同条件下单齿构件承载力低4.5%,平齿构件比多齿构件承载力又低5.7%。(3)运用有限元软件ABAQUS对UHPC节段预制拼接梁受弯性能进行数值模拟分析,并将现场模型试验结果进行验证所选取的单元类型、接触关系和边界条件等选取合适后,对试验梁进行混凝土强度、预压应力、键齿深度以及键齿数量参数分析,结果表明:混凝土强度、键齿数量以及键齿深度三个参数均对试验梁的抗弯承载能力有影响。随着混凝土强度的提高,试验梁的抗弯承载力也随之增加;键齿数量对抗弯承载能力的影响较小,其中单齿试验梁的抗弯承载能力最大,延性较好;由于键齿之间的锥契作用,键齿深度越大,试验梁的抗弯承载能力也随之提高。(4)基于现场模型试验数据和有限元模拟数据,表明:美国AASHTO-PCI-ASBI S B G节段梁设计规范提出的接缝折减系数基本适合UHPC节段拼接梁总抗力的折减,但折减系数还应与键齿类型有关。通过本文试验数据和其他文献数据的验证,考虑环氧树脂胶对混凝土的粘结强度,对UHPC节段预制梁抗弯承载力计算具有很好的适用性,且该建议公式的形式对UHPC梁抗弯承载力计算也具有很好的适用性
关健[8](2020)在《中美欧混凝土梁桥的计算方法对比分析 ——基于现行公路桥规》文中指出本文对我国现行与旧版的《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2015、JTG D60-2004与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG 3362-2018、JTG D62-2004,美国《AASHTO LRFD Bridge Design Specification》8thEdition 2017与欧洲Eurocode系列中的混凝土桥梁规定的设计方法进行了对比研究。主要进行了以下方面的研究工作:1)设计总体要求对比。对比了各规范所规定的设计准则、设计基准期与设计使用年限、极限状态与设计状况的划分,以及设计安全性等级。2)常用材料指标参数对比。对比了中美欧混凝土桥梁中常用的混凝土、普通钢筋、预应力钢筋的强度等级划分、强度取值,以及其他力学性能参数,如泊松比、弹性模量、热膨胀系数等。3)作用及作用组合对比。对比了中美欧公路桥梁规范的作用划分、在相应极限状态下的作用(荷载)组合、恒载取值与汽车荷载模型(涵盖冲击系数、纵横向折减系数、制动力、离心力),计算了在“恒载”以及“恒载+活载”下的弯矩与剪力效应。4)承载能力极限状态对比。对中美欧公路桥梁设计规范所规定的弯、剪、压、拉的承载能力计算方法进行了对比分析与计算研究,及其所规定的结构抗倾覆设计方法进行了对比。5)正常使用极限状态对比。对持久状况下的混凝土应力验算方法、抗裂性及裂缝宽度验算方法、挠度以及预拱度的计算方法进行了对比。6)评价体系计算分析。依据承载能力极限状态的抗力与作用效应比得到截面富余度、依据正常使用极限状态的应力限值/应力、挠度限值/挠度得到的应力富余度及挠度富余度,根据相应权重系数计算得到综合富余度指标。本文对中美欧桥梁规范所规定的设计总体要求、材料、作用分类、作用组合、承载能力极限状态与正常使用极限状态验算方法进行了对比,综合比较了各规范之间的差异性。
陈远航[9](2020)在《体外预应力预制节段高强混凝土梁的抗剪性能研究》文中提出体外预应力预制节段高强混凝土干接缝梁(Precast HSC segmental beams with external tendons and dry joints下文缩写为ETDJ-PHCSBs)凭借自重轻、施工便捷的优势,已经成为多数工程快速施工的竞争方案。在已有的研究中,针对预应力预制节段混凝土梁的抗弯性能的研究较多,针对其抗剪性能的研究相比较为匮乏,对ETDJ-PHCSBs的研究更少,而对于预应力预制节段梁而言,其抗剪性能较为薄弱,是桥梁设计中不容忽视的点。拉压杆模型(STM模型)是从连续体内抽象出的离散桁架模型,是由压杆、拉杆和节点组成,用以反映内部力流的传递。是目前用于分析D区(截面应变分布呈现明显非线性的结构区域)内部受力状态的常用工具。为了研究体外预应力预制节段高强混凝土干接缝梁的斜截面抗剪性能,本文依托国家自然科学基金预制节段UHPC梁接缝直剪破坏机理和设计理论(500170105),进行了一系列的试验研究。本试验共制作了8根体外束预应力节段式高强混凝土干接缝简支T型截面梁和1根体外束预应力高强混凝土整体式简支T型截面梁,并进行了四点加载测试。试验以混凝土强度、剪跨比、配箍率、接缝数量、接缝位置等作为主要的试验研究参数。试验结果表明:(1)提高混凝土强度或配箍率可以有效地提高体外预应力预制节段高强混凝土干接缝梁(ETDJ-PHCSBs)的抗剪承载力。(2)所有试验的试件的剪跨比均与抗剪强度成反比,同等条件下,剪跨比越大,则试件的抗剪承载力越低。(3)接缝的数目对体外预应力预制节段高强混凝土干接缝梁(ETDJ-PHCSBs)的挠度变化以及体外预应力束的应力有显着的影响。(4)结合美国规范AASHTO 2017和中国规范JTG3362-2018提出的公式对试验结果进行了比较和验算。通过计算,该试验的结果与AASHTO LRFD和JTG 3362-2018预测值之比的平均值分别为2.125和1.36,标准偏差分别为0.549和0.316。(5)计算发现,ACI 318-14附录A规定的拉压杆原理的计算方法对体外预应力预制节段高强混凝土梁的适用性较差,试验抗剪强度试验值与计算值的比值的平均数为1.506,比值的标准偏差为0.205。其中,压杆的强度远大于实际值,拉杆的实际应力远小于实际值,这导致拉杆强度成为决定梁抗剪承载力的唯一因素,这不符合试验的实际情况。最后,本文根据试验梁梁的实际破坏模式的特点,利用了一种基于拉压杆模型的修正计算方法。本文使用的公式综合考虑了混凝土剪切破坏和钢绞线断裂两种破坏情况,计算结果显示,试验抗剪强度的试验值与该方法的计算值的平均值为1.04,标准差为0.135。这个比值说明了所用的公式对体外束预应力预制阶段高强混凝土T型截面简支梁的抗剪承载力具有较好的适用性,预估值与实际值较为接近。同时,该计算方法基本能准确反映试件真实的破坏模式。
刘芳[10](2020)在《重复荷载作用下节段预制拼装混凝土梁键齿接缝力学行为研究》文中指出节段预制拼装桥梁具有诸多优势,如费用低、施工速度快、质量易控制、耐久性好、对周围交通影响小等,在桥梁工程广泛应用。接缝是节段预制拼装桥梁薄弱部位,对该类桥梁正常使用极限状态和承载力极限状态有重要影响,现有研究缺乏对重复荷载作用下接缝力学行为的研究。为研究重复荷载作用下键齿接缝的力学行,本文主要工作和结论如下:(1)设计制作了6组键齿接缝局部构件,并对其施加重复荷载进行试验研究。详细记录了试件破坏过程,探讨在重复荷载作用下,构件的极限荷载、裂缝发展、强度刚度退化以及荷载-位移曲线等力学性能;与同类型试验单调加载结果对比分析;对4种键齿类型单个小键齿、多个小键齿、大键齿及配筋大键齿)、掺钢纤维比例(0%、0.8%)进行参数分析。试验结果表明:重复加载极限承载力比单调加载降低接近30%,重复加载构件刚度低于单调加载;配筋大键齿构件的力学性能最优,多个小键齿构件力学性能与单键齿构件接近,接缝承载力键齿数目不成线性关系存在一定折减;试验构件重复荷载作用下强度退化不明显,掺钢纤维和在键齿内部配筋能够改善构件刚度退化,掺钢纤维构件的延性最优。(2)通过有限元软件ABAQUS对键齿接缝试验构件进行数值模拟,有限元结果与试验结果吻合良好,重点分析了键齿接缝的应力应变分布和发展规律。(3)通过有限元建模,探讨了不同侧向应力、接缝干接和胶接、荷载施加位置和更多键齿形状类型等关键因素对键齿接缝力学性能的影响。研究发现:键齿咬合深度对键齿接缝构件承载力的影响不大,但在键齿内部配筋能够大幅提升键齿性能;干接缝构件的应力和应变传递与胶接缝构件存在明显区别;随着侧向应力增加,键齿接缝构件的极限承载力提高;荷载施加位置改变造成键齿接缝从直剪受力状态变成弯剪共同作用。
二、体外预应力混凝土简支梁的效率配筋设计(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、体外预应力混凝土简支梁的效率配筋设计(论文提纲范文)
(1)高速铁路预制40m简支箱梁设计理论研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 铁路标准简支梁发展 |
1.3 铁路标准简支梁动力设计参数 |
1.3.1 铁路桥梁动力学研究方法 |
1.3.2 动力设计参数 |
1.4 高速铁路32m简支箱梁结构设计 |
1.4.1 设计指标 |
1.4.2 高速铁路32m简支梁设计 |
1.5 铁路桥梁基于可靠度的设计研究 |
1.6 高速铁路40m简支箱梁研究意义 |
1.7 本文技术路线与主要研究内容 |
2 基于桥梁动力响应的竖向自振频率限值研究 |
2.1 车桥消振理论 |
2.2 跨度32m、40m简支梁动力响应规律对比 |
2.3 基于动力系数的竖向自振频率限值 |
2.4 基于桥面加速度的竖向自振频率限值 |
2.5 本章小结 |
3 基于车体加速度的变形变位设计限值研究 |
3.1 车桥耦合计算理论 |
3.2 基于列车运行舒适度的变形变位分析原则 |
3.2.1 挠跨比计算原则 |
3.2.2 残余徐变变形计算原则 |
3.2.3 墩台不均匀沉降计算原则 |
3.3 挠跨比限值 |
3.4 残余徐变变形限值 |
3.5 不均匀沉降限值 |
3.6 工后变形变位组合限值 |
3.7 车体加速度峰值规律 |
3.8 本章小结 |
4 足尺试验梁设计 |
4.1 设计原则 |
4.2 结构设计 |
4.3 结构计算 |
4.3.1 运营阶段设计计算 |
4.3.2 预应力工况实体有限元计算 |
4.3.3 横框配筋计算 |
4.4 本章小结 |
5 足尺试验梁试验 |
5.1 试验梁预制 |
5.2 试验加载系统 |
5.2.1 台座系统 |
5.2.2 七点加载模式 |
5.2.3 静载试验自动控制系统 |
5.3 整体受力性能测试 |
5.3.1 设计荷载测试 |
5.3.2 偏载试验 |
5.3.3 抗裂安全性能测试 |
5.3.4 预应力度及强度安全性能测试 |
5.4 终张拉梁端应力测试 |
5.5 本章小结 |
6 基于桁架模型的极限承载能力分析 |
6.1 混凝土结构承载力分析理论 |
6.2 抗弯承载力分析 |
6.2.1 桁架模型 |
6.2.2 基于规范的承载力计算 |
6.3 抗剪承载力分析 |
6.3.1 整体抗剪承载力 |
6.3.2 基于弥散应力单元的抗剪承载力计算 |
6.4 抗扭承载力分析 |
6.4.1 转角软化桁架模型 |
6.4.2 基于规范的承载力计算 |
6.5 本章小结 |
7 锚固区受力分析及配筋验算 |
7.1 简支梁D区设计理论 |
7.2 AASHTO规范计算 |
7.2.1 锚固力效应计算 |
7.2.2 腹板配筋验算 |
7.2.3 底板配筋验算 |
7.3 拉压杆模型计算 |
7.3.1 腹板配筋验算 |
7.3.2 底板配筋验算 |
7.4 本章小结 |
8 徐变可靠度和车桥动力可靠度研究 |
8.1 时变可靠度理论 |
8.2 动力可靠度理论 |
8.2.1 首次超越失效机制 |
8.2.2 极值分布 |
8.3 可靠度计算方法 |
8.3.1 一次二阶矩法(FOSM法) |
8.3.2 蒙特卡洛法(Monte Carlo Method) |
8.3.3 拉丁超立方抽样(Latin hypercube sampling,LHS) |
8.4 残余徐变变形可靠度分析 |
8.4.1 40m简支箱梁残余徐变变形设计计算 |
8.4.2 徐变时变分析模型 |
8.4.3 一次二阶矩法可靠度分析 |
8.4.4 基于拉丁超立方的蒙特卡洛法可靠度分析 |
8.5 桥面竖向加速度可靠度分析 |
8.5.1 基本工况 |
8.5.2 基于可靠度的桥面加速度计算 |
8.5.3 参数灵敏度分析 |
8.6 车体竖向加速度随机性分析 |
8.6.1 基本工况 |
8.6.2 基于可靠度的加速度计算 |
8.6.3 参数灵敏度分析 |
8.7 本章小结 |
9 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 创新点 |
9.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
学位论文数据集 |
(2)公路简支梁桥上部结构加固方法的试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 桥梁上部结构提载加固研究现状 |
1.2.1 受拉侧加固 |
1.2.2 受压侧加固 |
1.3 主要研究内容与创新点 |
2 既有桥上部结构承载力分析与加固计算 |
2.1 承载能力计算分析 |
2.1.1 13mT梁承载力分析 |
2.1.2 20mT梁承载力分析 |
2.2 体外预应力加固计算 |
2.2.1 13mT梁体外预应力加固 |
2.2.2 20mT梁体外预应力加固 |
2.3 本章小结 |
3 双侧加固理论分析 |
3.1 混凝土梁受弯承载力分析 |
3.2 单侧加固与双侧加固承载力对比分析 |
3.2.1 单侧加固的承载力分析 |
3.2.2 单侧加固与双侧加固承载力对比分析 |
3.3 本章小结 |
4 有机玻璃模型试验 |
4.1 试验背景 |
4.2 试验对比方案 |
4.3 试验准备 |
4.3.1 模型材料 |
4.3.2 模型制作 |
4.3.3 其他材料 |
4.3.4 测点布置 |
4.3.5 加载工况 |
4.3.6 试验仪器 |
4.4 试验实施 |
4.4.1 有机玻璃弹性模量测定试验 |
4.4.2 基准梁1、2、3 荷载试验 |
4.4.3 试验梁4~6 荷载试验 |
4.5 试验注意事项 |
4.6 试验结果 |
4.6.1 有机玻璃材料特性 |
4.6.2 开孔损伤对桥梁受弯性能的影响 |
4.6.3 补强钢板锚固方式 |
4.6.4 桥面铺装对锚固效果的影响 |
4.6.5 加强锚栓联系的效果分析 |
4.6.6 双侧加固与普通加固的对比 |
4.7 本章小结 |
5 双侧加固的有限元分析 |
5.1 建立模型 |
5.2 模型开孔的损伤分析 |
5.3 孔壁挤压分析 |
5.3.1 加强锚栓联系的效果分析 |
5.3.2 增大接触面摩擦的效果分析 |
5.4 双侧加固的受弯性能提升分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(3)中国桥梁工程学术研究综述·2021(论文提纲范文)
0引言(东南大学王景全老师提供初稿) |
1 桥梁工程研究新进展(东南大学王景全老师提供初稿) |
1.1新材料促进桥梁工程技术革新 |
1.2桥梁工业化进程与智能建造技术取得长足发展 |
1.3桥梁抗灾变能力显着提高 |
1.4桥梁智能化水平大幅提升 |
1.5跨海桥梁深水基础不断创新 |
2桥梁结构设计 |
2.1桥梁作用及分析(同济大学陈艾荣老师、长安大学韩万水老师、河北工程大学刘焕举老师提供初稿) |
2.1.1汽车作用 |
2.1.2温度作用 |
2.1.3浪流作用 |
2.1.4分析方法 |
2.1.5展望 |
2.2钢桥及组合结构桥梁(西南交通大学卫星老师提供初稿) |
2.2.1新型桥梁用钢的研发 |
2.2.2焊接节点疲劳性能 |
2.2.3钢结构桥梁动力行为 |
2.2.4复杂环境钢桥服役性能 |
2.2.5组合结构桥梁空间力学行为 |
2.2.6组合结构桥梁关键构造力学行为 |
2.2.7展望 |
2.3高性能材料 |
2.3.1超高性能混凝土(湖南大学邵旭东老师提供初稿) |
2.3.2工程水泥基复合材料(西南交通大学张锐老师提供初稿) |
2.3.3纤维增强复合材料(北京工业大学刘越老师提供初稿) |
2.3.4智能材料(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
2.3.5展望 |
2.4桥梁基础工程(同济大学梁发云老师提供初稿) |
2.4.1深水桥梁基础形式 |
2.4.2桥梁基础承载性能分析 |
2.4.3桥梁基础动力特性分析 |
2.4.4深水桥梁基础工程面临的挑战 |
3桥梁建造新技术 |
3.1钢结构桥梁施工新技术(西南交通大学卫星老师提供初稿) |
3.1.1钢结构桥梁工程建设成就 |
3.1.2焊接制造新技术 |
3.1.3施工新技术 |
3.2桥梁快速建造技术(北京工业大学贾俊峰老师提供初稿) |
3.2.1预制装配桥梁上部结构关键技术 |
3.2.2预制装配桥墩及其抗震性能研究进展 |
3.2.2.1灌浆/灌缝固定连接预制桥墩及其抗震性能 |
3.2.2.2无黏结预应力连接预制桥墩及其抗震性能 |
3.3桥梁建造技术发展态势分析 |
4桥梁运维 |
4.1监测与评估(浙江大学叶肖伟老师、湖南大学孔烜老师、西南交通大学崔闯老师提供初稿) |
4.1.1监测技术 |
4.1.2模态识别 |
4.1.3模型修正 |
4.1.4损伤识别 |
4.1.5状态评估 |
4.1.6展望 |
4.2智能检测(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
4.2.1智能检测技术 |
4.2.2智能识别与算法 |
4.2.3展望 |
4.3桥上行车安全性(中南大学国巍老师提供初稿) |
4.3.1风荷载作用下桥上行车安全性 |
4.3.1.1车-桥气动参数识别 |
4.3.1.2风载作用下桥上行车安全性评估 |
4.3.1.3风浪作用下桥上行车安全性 |
4.3.1.4风屏障对行车安全性的影响 |
4.3.2地震作用下行车安全性 |
4.3.2.1地震-车-桥耦合振动模型 |
4.3.2.2地震动激励特性的影响 |
4.3.2.3地震下桥上行车安全性评估 |
4.3.2.4车-桥耦合系统地震预警阈值研究 |
4.3.3长期服役条件下桥上行车安全性 |
4.3.4冲击系数与振动控制研究 |
4.3.4.1车辆冲击系数 |
4.3.4.2车-桥耦合振动控制方法 |
4.3.5研究展望 |
4.4加固与性能提升(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
4.4.1增大截面加固法 |
4.4.2粘贴钢板加固法 |
4.4.3体外预应力筋加固法 |
4.4.4纤维增强复合材料加固法 |
4.4.5组合加固法 |
4.4.6新型混凝土材料的应用 |
4.4.7其他加固方法 |
4.4.8发展展望 |
5桥梁防灾减灾 |
5.1抗震减震(北京工业大学贾俊峰老师、中南大学国巍老师提供初稿) |
5.1.1公路桥梁抗震研究新进展 |
5.1.2铁路桥梁抗震性能研究新进展 |
5.1.3桥梁抗震发展态势分析 |
5.2抗风(东南大学张文明老师、哈尔滨工业大学陈文礼老师提供初稿) |
5.2.1桥梁风环境 |
5.2.2静风稳定性 |
5.2.3桥梁颤振 |
5.2.4桥梁驰振 |
5.2.5桥梁抖振 |
5.2.6主梁涡振 |
5.2.7拉索风致振动 |
5.2.8展望 |
5.3抗火(长安大学张岗老师、贺拴海老师、宋超杰等提供初稿) |
5.3.1材料高温性能 |
5.3.2仿真与测试 |
5.3.3截面升温 |
5.3.4结构响应 |
5.3.5工程应用 |
5.3.6展望 |
5.4抗撞击及防护(湖南大学樊伟老师、谢瑞洪、王泓翔提供初稿) |
5.4.1车撞桥梁结构研究现状 |
5.4.2船撞桥梁结构研究进展 |
5.4.3落石冲击桥梁结构研究现状 |
5.4.4研究展望 |
5.5抗水(东南大学熊文老师提供初稿) |
5.5.1桥梁冲刷 |
5.5.2桥梁水毁 |
5.5.2.1失效模式 |
5.5.2.2分析方法 |
5.5.3监测与识别 |
5.5.4结论与展望 |
5.6智能防灾减灾(西南交通大学勾红叶老师、哈尔滨工业大学鲍跃全老师提供初稿) |
6结语(西南交通大学张清华老师提供初稿) |
策划与实施 |
(4)在役预应力混凝土桥梁钢束应力状态确定及加固设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 问题提出与研究意义 |
1.2 国内外相关研究进展 |
1.2.1 在役桥梁现存(实际)应力测定方法的研究现状 |
1.2.2 预应力混凝土截面受力性能研究现状 |
1.2.3 桥梁加固设计方法研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 本文主要研究目标、内容及技术路线 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 主要研究内容及研究思路 |
1.4.3 拟解决的关键问题 |
1.4.4 技术路线 |
第二章 主梁受拉区典型钢束应力状态评定的局部释放法研究 |
2.1 引言 |
2.2 力筋保护层混凝土凿除仿真分析 |
2.2.1 计算参数与单元划分 |
2.2.2 不同开槽长度对钢绞线应力影响分析 |
2.3 钢绞线跨丝同丝机械切割时温度及扰动误差影响试验 |
2.3.1 试验目的 |
2.3.2 测点布置与控制参数 |
2.3.3 温度及扰动误差影响 |
2.4 缠绕丝偏轴效应及不同方法的拉力试验机对比验证分析 |
2.4.1 钢绞线缠绕丝偏轴效应分析的解析解 |
2.4.2 试验验证 |
2.4.3 试验结果分析 |
2.5 在役桥梁钢绞线现存应力评定方法研究 |
2.5.1 不同测试方法裸钢绞线拉力值的对比验证分析 |
2.5.2 钢绞线实际拉力值计算方法 |
2.6 钢束应力状态评定方法的工程检验 |
2.6.1 钢绞线现存应力评定方法操作步骤 |
2.6.2 实桥钢绞线现存应力评定结果 |
2.7 本章小结 |
第三章 基于临界消压状态试验的钢束预加力无损评定方法研究 |
3.1 引言 |
3.2 基于应力变化速率的临界开裂(消压)状态判定的数学原理 |
3.2.1 临界开裂(消压)状态试验判定曲线的物理意义及特征 |
3.2.2 分段线性函数突变点高效判定的数学方法 |
3.3 传统开裂弯矩试验方法的优点及其适用性 |
3.3.1 传统未损伤构件开裂弯矩试验方法 |
3.3.2 传统方法对判定带裂缝截面临界消压状态的适用性试验 |
3.4 基于受拉区钢筋应力变化速率的开裂(消压)弯矩试验研究 |
3.4.1 试验目的及控制参数 |
3.4.2 测点布置与传感器型号 |
3.4.3 未损伤受弯构件开裂弯矩对比试验分析 |
3.4.4 相同预加力条件下带闭合裂缝截面消压弯矩试验分析 |
3.4.5 不同预加力条件下带闭合裂缝截面消压弯矩试验分析 |
3.5 基于消压弯矩试验结果的钢束有效预加力评定方法 |
3.5.1 带闭合裂缝预应力混凝土梁消压弯矩计算方法 |
3.5.2 受拉区钢束有效预加力的确定 |
3.6 有效预加力及消压弯矩的验证和工程应用 |
3.6.1 有效预加力的室内模型梁验证试验 |
3.6.2 消压弯矩试验法的工程应用 |
3.7 本章小结 |
第四章 基于断裂力学的临界消压状态判定及跨缝力筋应力分析 |
4.1 引言 |
4.2 扩展有限元法分析原理 |
4.2.1 扩展有限元方法的控制方程 |
4.2.2 断裂问题的离散方程 |
4.2.3 裂缝的水平集表示 |
4.3 带I型闭合裂缝截面仿真分析计算参数 |
4.3.1 单元划分与材料物理参数 |
4.3.2 起裂参数 |
4.4 I型裂缝对混凝土截面临界消压状态评定结果影响分析 |
4.4.1 有粘结预应力混凝土结构仿真分析 |
4.4.2 无粘结预应力混凝土结构仿真分析 |
4.4.3 XFEM法与梁理论计算结果对比分析 |
4.4.4 临界消压试验荷载对比分析 |
4.5 I型裂纹对截面力筋应力场增量影响仿真分析与试验研究 |
4.5.1 I型裂缝对临界消压状态前截面钢筋测点应变变化影响分析 |
4.5.2 I型裂缝对受拉区钢绞线与混凝土应变相关性的影响分析 |
4.5.3 I型裂缝对主梁受拉区钢筋应力增量影响对比分析与试验验证 |
4.5.4 I型闭合裂缝对常用公路桥梁结构力筋应力增量影响仿真分析 |
4.6 带I型闭合裂缝截面现存应力(变)实用修正计算方法 |
4.6.1 消压前正截面混凝土(或钢筋) |
4.6.2 消压前正截面钢绞线 |
4.7 本章小结 |
第五章 钢束预加力对截面受力性能影响分析与试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 预加力对未开裂截面抗弯刚度影响的解析解 |
5.2.1 不考虑无应力长度差异的截面抗弯刚度的解析解 |
5.2.2 考虑无应力长度差异的截面抗弯刚度修正的解析解 |
5.2.3 预加力对未损伤构件抗弯刚度影响试验研究 |
5.3 预加力对带裂缝截面受力性能影响仿真分析与试验研究 |
5.3.1 预加力对带裂缝截面应力变化影响仿真分析 |
5.3.2 预加力对带闭合裂缝梁应力及挠度变化影响试验研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 基于钢束应力状态评定结果的桥梁加固设计方法研究 |
6.1 引言 |
6.2 正常使用极限状态桥梁预应力损失补强加固设计方法研究 |
6.2.1 基于截面消压弯矩评定结果的等效消压弯矩法 |
6.2.2 基于钢束应力测试结果的等效法向应力法 |
6.2.3 预应力损失补强加固试验验证 |
6.3 承载能力极限状态截面抗弯承载力加固设计方法研究 |
6.3.1 旧桥加固中的通用计算方法和一般规定 |
6.3.2 粘贴钢板加固设计方法 |
6.3.3 粘贴纤维复合材料加固设计方法 |
6.3.4 有粘结主动加固设计方法 |
6.3.5 无粘结主动加固设计方法 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论及建议 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 创新点 |
7.3 进一步研究工作展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(5)体外预应力混凝土节段梁弯剪性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 预应力混凝土节段梁发展及应用现状 |
1.2.1 预应力混凝土节段梁发展历程 |
1.2.2 体外预应力混凝土节段梁国内应用现状 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 体外预应力混凝土节段梁抗弯性能研究现状 |
1.3.2 体外预应力混凝土节段梁抗剪性能研究现状 |
1.4 研究内容及思路 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 总体思路 |
第2章 体外预应力混凝土节段梁抗弯性能分析模型 |
2.1 概述 |
2.2 考虑剪力滞效应的纤维梁单元模型研究 |
2.2.1 剪力滞效应 |
2.2.2 理论模型建立 |
2.2.3 单元二次开发 |
2.2.4 模型验证 |
2.3 体外束滑移索单元模型研究 |
2.3.1 理论模型 |
2.3.2 单元开发 |
2.3.3 模型验证 |
2.4 接缝力学模型 |
2.5 体系模型应用 |
2.5.1 缩尺模型试验分析 |
2.5.2 实桥试验分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 体外预应力混凝土节段梁抗弯承载力简化计算方法 |
3.1 概述 |
3.2 各因素对抗弯性能的影响规律分析 |
3.3 既有计算公式及其适用性分析 |
3.4 抗弯承载力建议计算方法 |
3.4.1 建议计算方法 |
3.4.2 方法验证 |
3.5 本章小结 |
第4章 体外预应力混凝土节段梁抗剪性能试验研究 |
4.1 概述 |
4.2 试验方案 |
4.2.1 试件设计 |
4.2.2 试件制备 |
4.2.3 材性测试 |
4.2.4 试验加载方案 |
4.2.5 试验量测方案 |
4.3 试验结果 |
4.3.1 主要试验结果 |
4.3.2 试件破坏现象 |
4.3.3 结构承载力及变形特征 |
4.3.4 混凝土应变 |
4.3.5 普通钢筋应变 |
4.3.6 预应力束应力变化 |
4.4 试验分析 |
4.4.1 影响因素对比分析 |
4.4.2 各组份抗剪贡献分析 |
4.4.3 规范中抗剪承载力计算公式适用性分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 弯剪复合作用下体外预应力混凝土节段梁承载机理分析 |
5.1 概述 |
5.2 弯剪复合作用下精细有限元模型分析方法 |
5.2.1 分析模型框架 |
5.2.2 钢筋混凝土结构轴-剪复合作用下的本构模型 |
5.2.3 考虑滑移效应的预应力束单元开发 |
5.2.4 键齿接缝简化模拟方法 |
5.2.5 加载控制方法 |
5.3 试验梁失效分析 |
5.4 基于桁架-拱理论的节段梁结构承载机理分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 考虑弯剪复合作用的体外预应力混凝土节段梁分析模型 |
6.1 概述 |
6.2 考虑弯剪相互作用的节段梁单元模型 |
6.2.1 单元力学特性需求分析 |
6.2.2 单元理论模型 |
6.2.3 节段间接缝的等效模拟方法 |
6.2.4 单元状态的迭代计算 |
6.2.5 纤维的材料本构模型 |
6.2.6 纤维截面剪应变不均匀分布的计算方法 |
6.3 计算程序的设计及开发 |
6.4 模型验证与应用 |
6.4.1 混合配束节段梁弯剪性能分析 |
6.4.2 全体外配束节段梁弯剪性能分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 论文主要研究成果 |
7.2 主要创新点 |
7.3 尚需进一步研究的问题 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(6)T梁体外预应力加固效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文研究内容 |
第二章 体外预应力加固设计思路 |
2.1 体外预应力加固法的基本原理 |
2.2 旧桥体外预应力加固方案设计 |
2.3 小结 |
第三章 体外预应力加固有限元模拟 |
3.1 体外预应力加固有限元模型 |
3.1.1 桥梁概况 |
3.1.2 几何模型 |
3.1.3 材料特性 |
3.1.4 边界条件 |
3.1.5 荷载工况 |
3.2 结果分析 |
3.3 小结 |
第四章 加固施工过程监控量测 |
4.1 加固施工监测 |
4.1.1 体外预应力钢束施工与监测目标 |
4.1.2 监测的内容与方法 |
4.1.3 有限元分析及监测结果处理 |
4.1.4 监测结果 |
4.2 小结 |
第五章 加固后桥梁荷载试验及验算 |
5.1 桥梁荷载试验 |
5.1.1 试验目的 |
5.1.2 试验内容 |
5.1.3 静载试验 |
5.1.4 动载试验 |
5.1.5 静、动载试验数据分析 |
5.1.6 静、动试验结果 |
5.2 桥梁承载能力验算 |
5.3 小结 |
第六章 影响因素及最终有效预应力计算 |
6.1 体外预应力效果影响因素 |
6.2 有效预应力计算 |
6.2.1 预应力损失计算 |
6.2.2 最终有效预应力的计算 |
6.3 考虑预应力损失后张拉计算结果 |
6.4 减小预应力损失措施 |
6.5 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(7)超高性能混凝土节段预制拼接梁抗弯性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外UHPC抗弯性能研究现状 |
1.2.1 国内外UHPC梁受弯性能研究现状 |
1.2.2 国内外拼装梁受弯性能研究现状 |
1.3 本文研究的主要内容 |
第二章 UHPC拼接梁抗弯性能试验研究 |
2.1 试验梁设计 |
2.1.1 试验梁设计尺寸及参数 |
2.1.2 试验梁浇筑与养护 |
2.1.3 材料性能测试 |
2.1.4 试验梁加载装置及测点布置 |
2.1.5 预应力张拉及试验梁加载 |
2.2 试验主要实验结果 |
2.2.1 试验梁的破坏形态 |
2.2.2 荷载-挠度关系 |
2.2.3 钢绞线应力变化规律 |
2.2.4 最大裂缝宽度 |
2.2.5 应变分布规律 |
2.2.6 破坏截面压应变变化 |
2.3 本章小结 |
第三章 UHPC节段预制拼接梁有限元模拟研究 |
3.1 UHPC和预应力钢绞线本构选取 |
3.1.1 UHPC材料本构 |
3.1.2 预应力钢绞线本构关系 |
3.2 UHPC节段预制拼装梁有限元模型 |
3.2.1 钢筋混凝土有限元建模方式 |
3.2.2 材料的本构模型 |
3.2.3 ABAQUS模型的建立 |
3.3 模拟试验主要结果 |
3.3.1 荷载-跨中挠度曲线 |
3.3.2 模拟梁的破坏形态 |
3.3.3 主要模拟数据 |
3.4 参数分析 |
3.4.1 混凝土强度的影响 |
3.4.2 预压应力的影响 |
3.4.3 键齿数量的影响 |
3.4.4 键齿深度的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 UHPC节段预制拼接梁正截面承载力计算 |
4.1 节段预制拼接梁现有的设计方法 |
4.2 节段预制拼接梁抗弯特性分析 |
4.3 建议UHPC节段预制拼装梁抗弯承载力计算公式 |
4.3.1 基本假定 |
4.3.2 节段预制拼装梁正截面承载力计算 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的论文 |
致谢 |
(8)中美欧混凝土梁桥的计算方法对比分析 ——基于现行公路桥规(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 中美欧桥梁设计规范发展 |
1.2.1 中国桥梁设计规范 |
1.2.2 美国公路桥梁设计规范 |
1.2.3 欧洲公路桥梁设计规范 |
1.3 国内外桥梁设计规范研究现状 |
1.4 目前规范研究主要特点 |
1.5 主要研究内容 |
第二章 设计总体要求 |
2.1 设计准则 |
2.2 设计基准期与设计使用年限 |
2.3 极限状态与设计状况 |
2.3.1 极限状态 |
2.3.2 设计状况 |
2.4 设计安全性等级 |
2.5 本章小结 |
第三章 材料参数 |
3.1 混凝土 |
3.1.1 标准试件 |
3.1.2 强度等级划分 |
3.1.3 抗压强度 |
3.1.4 抗拉强度 |
3.1.5 弹性模量 |
3.1.6 其他参数 |
3.1.7 中美欧桥规混凝土等级对应关系 |
3.2 普通钢筋 |
3.3 预应力钢筋 |
3.4 本章小结 |
第四章 作用及作用组合 |
4.1 作用分类 |
4.2 作用的代表值 |
4.3 作用组合 |
4.3.1 承载能力(强度)极限状态 |
4.3.2 正常使用极限状态 |
4.4 恒荷载 |
4.5 汽车荷载 |
4.5.1 汽车荷载模式 |
4.5.2 汽车荷载冲击系数 |
4.5.3 横向车道布载(折减)系数 |
4.5.4 纵向折减系数 |
4.5.5 汽车制动力 |
4.5.6 离心力 |
4.6 作用效应对比 |
4.6.1 活载作用效应对比 |
4.6.2 作用组合效应对比 |
4.7 本章小结 |
第五章 承载能力极限状态 |
5.1 基本表达式 |
5.2 正截面抗弯承载力 |
5.2.1 相对界限受压区高度 |
5.2.2 计算表达式 |
5.2.3 《通用图》抗弯承载力计算结果对比 |
5.3 斜截面抗剪承载力 |
5.3.1 计算截面位置 |
5.3.2 无腹筋构件的抗剪承载力 |
5.3.3 有腹筋构件抗剪承载力 |
5.3.4 抗剪构造要求 |
5.3.5 《通用图》抗剪承载力对比 |
5.4 轴心受压构件 |
5.4.1 普通箍筋柱 |
5.4.2 螺旋箍筋柱 |
5.4.3 轴心受压构件承载力对比 |
5.5 偏心受压构件 |
5.5.1 长细比、计算长度计算方法 |
5.5.2 二阶效应计算方法 |
5.5.3 矩形截面偏心受压构件 |
5.5.4 圆形截面偏心受压构件 |
5.5.5 圆形截面偏心受压构件承载力对比 |
5.6 受拉构件 |
5.7 结构抗倾覆设计 |
5.8 本章小结 |
第六章 正常使用极限状态 |
6.1 预应力混凝土构件分类及张拉控制应力 |
6.1.1 预应力混凝土构件分类 |
6.1.2 张拉控制应力 |
6.2 持久状况应力验算 |
6.2.1 持久状况混凝土应力验算 |
6.2.2 持久状况预应力钢筋的应力验算 |
6.3 抗裂性及裂缝宽度验算 |
6.3.1 抗裂性验算 |
6.3.2 裂缝宽度限值 |
6.3.3 裂缝宽度计算方法 |
6.4 挠度验算及预拱度 |
6.4.1 挠度计算方法 |
6.4.2 正常使用极限状态下挠度对比 |
6.4.3 挠度限值 |
6.4.4 预拱度设置 |
6.5 本章小结 |
第七章 基于《通用图》的评价体系对比 |
7.1 概述 |
7.2 预应力混凝土简支T梁 |
7.2.1 截面富余度 |
7.2.2 变形富余度 |
7.2.3 应力富余度 |
7.2.4 综合富余度 |
7.3 预应力混凝土简支空心板梁桥 |
7.3.1 截面富余度 |
7.3.2 变形富余度 |
7.3.3 应力富余度 |
7.3.4 综合富余度 |
7.4 4×30m预应力混凝土连续箱梁 |
7.4.1 截面富余度 |
7.4.2 变形富余度 |
7.4.3 应力富余度 |
7.4.4 综合富余度 |
7.5 Mbini斜拉桥 |
7.5.1 桥型布置 |
7.5.2 截面富余度 |
7.5.3 变形富余度 |
7.5.4 应力富余度 |
7.5.5 综合富余度 |
7.6 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(9)体外预应力预制节段高强混凝土梁的抗剪性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 特点及发展概况 |
1.1.1 优点和缺点 |
1.1.2 国内外发展概况 |
1.2 研究概况 |
1.2.1 抗弯性能研究 |
1.2.2 抗剪性能研究 |
1.2.3 高强混凝土及UHPC |
1.3 设计与施工规范 |
1.4 研究意义和研究内容 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 主要研究内容 |
1.5 本章小结 |
第二章 计算方法 |
2.1 拉压杆模型概述 |
2.1.1 拉杆、压杆和节点 |
2.1.2 构建拉压杆模型的方法及准则 |
2.2 抗剪承载力计算公式 |
2.2.1 AASHTO LRFD2017 规范 |
2.2.2中国规范公式JTG3362-2018 |
2.2.3 ACI-318-2014规范计算公式 |
2.3 基于拉压杆原理推导的计算方法 |
2.4 本章小结 |
第三章 体外预应力预制节段高强混凝土T型梁抗剪性能试验研究 |
3.1 试件设计 |
3.1.1 试件尺寸 |
3.1.2 试验参数 |
3.1.3 试件命名 |
3.2 材料性能 |
3.2.1 混凝土 |
3.2.2 普通钢筋 |
3.2.3 钢绞线和锚具 |
3.3 试件制作 |
3.4 测点布置 |
3.5 试验设备及加载方案 |
3.5.1 试验设备 |
3.5.2 预应力张拉 |
3.5.3 加载方案 |
3.6 本章小结 |
第四章 试验结果分析 |
4.1 裂缝发展及破坏模式 |
4.2 挠度分析 |
4.3 体外束预应力变化 |
4.4 接缝张开宽度变化 |
4.5 钢筋和混凝土应变分析 |
4.6 承载力影响因素分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 抗剪承载力简化计算方法验算与分析 |
5.1 美国规范AASHTO LRFD2017 的验算及分析: |
5.2 中国规范JTG3362-2018的验算及分析 |
5.3 基于拉压杆原理推导的计算方法的验算及分析 |
5.4 修正的计算方法 |
5.5 本章小结 |
结论及展望 |
参考文献 |
攻读学位期间科研成果 |
致谢 |
(10)重复荷载作用下节段预制拼装混凝土梁键齿接缝力学行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 节段预制拼装混凝土梁接缝国内外研究现状 |
1.2.1 接缝在剪切荷载作用下的静力性能研究 |
1.2.2 接缝在剪切荷载作用下的滞回性能研究 |
1.3 研究必要性及创新 |
1.4 研究内容 |
第2章 试验研究 |
2.1 概述 |
2.2 试验模型概况 |
2.2.1 试验参数 |
2.2.2 试件设计 |
2.2.3 试件制备 |
2.2.4 材料性能 |
2.2.5 试件汇总 |
2.3 试验测试与加载系统 |
2.3.1 测点布置 |
2.3.2 加载装置 |
2.3.3 加载制度 |
2.4 试验现象及结果分析 |
2.4.1 试验结果和数据 |
2.4.2 强度、刚度退化及位移延性 |
2.4.3 试验参数分析 |
2.5 小结 |
第3章 有限元模拟 |
3.1 概述 |
3.2 有限元模型 |
3.2.1 材料本构关系 |
3.2.2 单元类型与网格划分 |
3.2.3 混凝土与钢筋相互作用 |
3.2.4 边界条件及荷载施加 |
3.2.5 界面接触 |
3.3 有限元分析结果 |
3.3.1 应力发展 |
3.3.2 裂缝发展 |
3.3.3 荷载-位移曲线对比 |
3.3.4 强度和刚度退化对比 |
3.3.5 试验参数对比分析 |
3.4 小结 |
第4章 参数影响分析 |
4.1 概述 |
4.2 键齿大小及形状的影响 |
4.2.1 应力应变 |
4.2.2 数据结果 |
4.3 干接与胶接的影响 |
4.3.1 应力应变 |
4.3.2 数据结果 |
4.4 侧向正应力的影响 |
4.4.1 应力与应变 |
4.4.2 数据结果 |
4.5 荷载施加位置的影响 |
4.5.1 应力与应变 |
4.5.2 数据结果 |
4.6 小结 |
第5章 结论及展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间参加的科研项目 |
四、体外预应力混凝土简支梁的效率配筋设计(论文参考文献)
- [1]高速铁路预制40m简支箱梁设计理论研究[D]. 班新林. 中国铁道科学研究院, 2021(01)
- [2]公路简支梁桥上部结构加固方法的试验研究[D]. 秦磐龙. 兰州交通大学, 2021(02)
- [3]中国桥梁工程学术研究综述·2021[J]. Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;. 中国公路学报, 2021(02)
- [4]在役预应力混凝土桥梁钢束应力状态确定及加固设计方法研究[D]. 郭文龙. 长安大学, 2021
- [5]体外预应力混凝土节段梁弯剪性能研究[D]. 阎武通. 北京交通大学, 2021(06)
- [6]T梁体外预应力加固效应研究[D]. 田园. 长安大学, 2020(06)
- [7]超高性能混凝土节段预制拼接梁抗弯性能研究[D]. 梁雪娇. 湖南工业大学, 2020(02)
- [8]中美欧混凝土梁桥的计算方法对比分析 ——基于现行公路桥规[D]. 关健. 东南大学, 2020(01)
- [9]体外预应力预制节段高强混凝土梁的抗剪性能研究[D]. 陈远航. 广东工业大学, 2020(06)
- [10]重复荷载作用下节段预制拼装混凝土梁键齿接缝力学行为研究[D]. 刘芳. 西南交通大学, 2020