横向裂缝对预应力混凝土箱梁结构刚度及承载力影响分析

论文题目: 横向裂缝对预应力混凝土箱梁结构刚度及承载力影响分析

论文类型: 硕士论文

论文专业: 桥梁与隧道工程

作者: 景强

导师: 贺拴海

关键词: 预应力混凝土箱梁,裂缝,承载力,刚度,统计参数,有限元,数值分析

文献来源: 长安大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着预应力施工技术的不断进步,我国已拥有越来越多预应力混凝土箱形梁桥,这些桥在使用一段时间后,有很大一部分箱梁出现了大量的裂缝,这些裂缝的出现对桥梁结构将产生不利的影响,所以应尽可能的对其进行加固修补,但限于国内实际经济状况,我们不可能一次性全部进行加固改造,需要对在役的这些开裂后的预应力梁桥的工作状态特别是承载力做出科学的评判,以便区分轻重缓急,优先实施。可是,目前国内对开裂后箱梁分析方法的研究还比较少,还没有形成一种准确可行的方法去评定这些开裂后桥梁结构。作为西部交通科技项目“在用预应力连续箱梁、连续刚构桥箱梁开裂成因及处置技术研究”的一部分,本文主要研究了预应力箱梁跨中正弯矩区段横向裂缝对结构刚度、承载力的影响,为预应力箱梁开裂后性能的研究提供了参考。研究主要采用的是有限元数值分析的方法。本文的研究是基于外观调查得到的裂缝特征统计参数而进行的,通过裂缝统计参数,把实际裂缝转化为统计意义下的平均裂缝,然后通过有限元建模的手段对正弯矩区段的统计平均横向裂缝进行仿真模拟,通过对比开裂前后的分析结果,得出开裂后结构承载力和刚度的折减系数。在本文的分析过程中,采用不同的有限元模型模拟实际的开裂结构,通过对这些模型的对比分析,得出了一些裂缝建模的建议和结论,同时也得到不同部位裂缝对结构的影响规律。

论文目录:

第一章绪论

1．1 引言

1．2 国内外研究概述

1．3 本文研究的内容及方法

1．3．1 研究的内容

1．3．2 研究的方法

第二章箱梁开裂成因分析及特征统计参数

2．1 裂缝产生的原因

2．1．1 设计

2．1．2 温度、收缩与徐变

2．1．3 厚度差

2．1．4 预应力力筋

2．1．5 施工

2．2 裂缝预防措施

2．2．1 设计方面

2．2．2 施工方面

2．3 裂缝统计参数

2．4 小结

第三章数值分析的基本理论

3．1 未开裂结构

3．1．1 基本假定

3．1．2 截面分析

3．1．3 线弹性分析

3．1．4 截面刚度分析

3．1．5 线性有限元平衡方程

3．2 开裂后结构

3．2．1 平截面假定

3．2．2 材料的本构关系

3．2．3 小变形假定

3．2．4 混凝土开裂后的处理

3．2．5 非线性问题的平衡方程

3．3 有限元分析

3．3．1 分散的实体单元模型

3．3．2 整体梁单元模型

3．3．3 两种模型的对比

第四章开裂后预应力连续结构的实体模型分析

4．1 实桥背景

4．2 实桥建模

4．3 桥梁的设计状态

4．4 桥梁开裂后的状态

4．4．1 单元失效宽度对结果的影响分析

4．4．2 边跨开裂的影响分析

4．4．3 一、二跨开裂的影响分析

4．4．4 多跨开裂的影响分析

4．5 实桥开裂结果的分析

4．6 小结

第五章不同建模方式对开裂后结构的影响分析

5．1 设计状态

5．2 开裂状态

5．2．1 开裂单元对结果的影响分析

5．2．2 不同简化模型对结果的影响分析

5．3 小结

第六章结论与建议

6．1 阶段结论

6．2 进一步研究的建议

附表

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文

发布时间: 2006-03-13

参考文献

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