桩柱式桥台背墙受力分析及其参与盖梁受弯分析

论文摘要

作为桥台结构的一部分,桥台背墙受多种荷载作用影响。现有规范对桥台背墙的受力计算与配筋没有明确的规定,设计人员往往依据经验来为桥台背墙配筋,对于其合理性缺少理论依据。本文首先论述了桥台背墙结构所承受各种不同荷载的性质及其影响程度；然后,运用大型有限元程序ANSYS,采用分离式实体建模的方法,建立了桩柱式桥台(双柱桩)有限元实体模型,在模型中混凝土材料、钢筋材料分别选取SOLID65单元和LINK8单元来模拟。为研究在恒活载、台后土压力以及两者综合作用下桥台结构的受力情况,分别建立了三种加载方式下的有限元实体模型,并最终得出桥台结构在三种加载方式下的应力、变形及裂缝分布图。首先,分析了三种不同加载方式下桥台背墙结构的应力、变形及裂缝变化情况；其次,通过对关键部位截面的分析,得出桥台背墙结构参与盖梁受弯贡献大小；最后,对桥头搭板对背墙的作用效应进行了抗弯承载力及抗裂性验算。通过分析最终给出了对设计人员有益的背墙设计建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 现有规范设计依据
• 1.3 课题研究的内容及意义
• 1.3.1 课题研究的内容
• 1.3.2 课题研究的意义
• 第二章 桥台结构计算理论与方法
• 2.1 常见桥台结构类型
• 2.2 主要荷载及工况组合的选择
• 2.2.1 桥台所受主要荷载
• 2.2.2 荷载工况组合选择
• 2.3 桥台盖梁理论计算方法
• 2.3.1 深受弯构件的受力特性和破坏形态
• 2.3.2 深受弯构件的承载能力极限状态计算
• 2.3.3 深受弯构件的正常使用极限状态计算
• 第三章 有限元法及ANSYS软件介绍
• 3.1 有限元分析方法概述
• 3.1.1 引言
• 3.1.2 有限元法分析步骤
• 3.2 钢筋混凝土有限元分析
• 3.2.1 基本理论与概念
• 3.2.2 材料模型的选取
• 3.3 ANSYS软件功能及单元性质介绍
• 3.3.1 ANSYS功能介绍
• 3.3.2 单元的选取及性质
• 第四章 工程实例计算
• 4.1 工程实例简介及模型的建立
• 4.1.1 引言
• 4.1.2 基本假定及主要荷载
• 4.1.3 桩柱式桥台结构模型的建立
• 4.2 桥台背墙结构受力分析
• 4.2.1 应力分析
• 4.2.2 抗裂分析
• 4.3 桥台背墙结构参与盖梁受弯分析
• 4.4 桥台背墙作为偏心受压构件的验算
• 4.5 本章小结
• 结论与展望
• 主要结论
• 不足与展望
• 致谢
• 参考文献