预制空心板桥建模技术研究及试验验证

论文摘要

本文以一座跨径为20米的预制空心板简支梁桥为依托,采用空间有限元软件理论计算与实桥荷载试验相结合的方法,开展了预制空心板简支梁桥建模技术研究。主要研究工作及成果如下:1、概述预制空心板桥的产生和发展,并对其主要特点进行综述,介绍国内对预制空心板桥上部结构有限元计算的研究和现状,提出存在的问题和本论文的主要工作。2、采用梁格法建立了预制空心板简支梁桥的空间有限元模型。3、开展了横向连接方式、横梁数量、铺装层、支座、护栏等参数的敏感性分析,得出影响预制空心板桥上部结构计算的敏感因素。结果表明:主梁间的连接方式和支座这两个因素对荷载横向分布影响较大,栏杆次之,铺装层影响较小;对于跨径为20m的预制空心板桥而言,只要横梁间距不大于2m,对计算结果的影响可忽略。4、实桥静载试验与理论计算的对比分析表明:在按照现场试验布置荷载作用下,无论是正载还是偏载,都是横向为刚接的模型的计算结果与实验数据更接近,而弹性支撑的计算结果比一般支撑的计算结果稍好些,这说明横向连接为刚接且支撑为弹性的有限元模型更符合该类桥梁的实际受力状况。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 预应力混凝土空心板桥简介
• 1.2 梁式桥上部结构有限元计算
• 1.2.1 有限单元法简介
• 1.2.2 梁式桥上部结构有限元计算方法
• 1.3 梁式桥上部结构有限元计算的研究
• 1.4 论文研究的目的与内容
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 本论文研究的主要内容
• 第二章 空心板桥空间分析的梁格法
• 2.1 梁格法的基本原理
• 2.2 空心板简支梁桥的结构性能
• 2.3 空心板简支梁桥的梁格分析
• 2.3.1 梁格结构
• 2.3.2 截面特性
• 2.4 有限元模型的建立
• 2.4.1 有限元模型的建立
• 2.4.2 有限元模型的横向分布影响线
• 2.4.3 有限元模型主梁纵向影响线
• 2.4.4 小结
• 第三章 空心板桥上部结构计算的参数敏感性分析
• 3.1 横向连接方式
• 3.1.1 上部结构横向联接构造分析
• 3.1.2 跨中荷载横向分布影响线
• 3.1.3 跨中纵向应力影响线
• 3.1.4 小结
• 3.2 横向虚拟梁的数量
• 3.2.1 跨中荷载横向分布影响线
• 3.2.2 跨中纵向应力影响线
• 3.2.3 小结
• 3.3 铺装层
• 3.3.1 跨中荷载横向分布影响线
• 3.3.2 跨中纵向应力影响线
• 3.3.3 小结
• 3.4 支座
• 3.4.1 板式橡胶支座及其刚度的模拟计算
• 3.4.2 一般支撑与弹性支撑计算结果对比
• 3.4.3 弹性支撑刚度参数敏感性
• 3.4.4 小结
• 3.5 护栏
• 3.5.1 跨中荷载横向分布影响线
• 3.5.2 跨中纵向应力影响线
• 3.5.3 小结
• 3.6 本章小结
• 第四章 实桥荷载试验验证研究
• 4.1 实桥概况
• 4.2 实桥建模分析及计算结果
• 4.2.1 模型的建立
• 4.2.2 计算结果
• 4.3 荷载试验
• 4.3.1 测试内容
• 4.3.2 试验截面及测点布置
• 4.3.3 试验工况
• 4.3.4 静载试验相关结构计算
• 4.3.5 试验加载
• 4.3.6 静载试验结果及分析
• 4.4 模型分析结果与现场试验结果的比较
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果