預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱型梁剪力滯效應(yīng)理論分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、目前，國內(nèi)外對(duì)曲線箱型梁剪力滯效應(yīng)的研究僅限于學(xué)術(shù)討論，我國橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范也未列入，但實(shí)踐證明對(duì)剪力滯效應(yīng)的忽略會(huì)給橋梁的安全使用帶來隱患。本文對(duì)曲線箱型梁剪力滯效應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)的理論分析與試驗(yàn)研究，因而具有重要的理論意義和工程價(jià)值。 本文研究工作的創(chuàng)新性和取得的研究成果主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (1)曲線箱型梁剪力滯效應(yīng)的理論分析與試驗(yàn)研究?；诎鍤び邢拊碚?，采用8結(jié)點(diǎn)平面殼單元建立空間有限元模型，并編制了相應(yīng)分析程序，

2、經(jīng)與典型算例和基于現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)的兩個(gè)預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱型梁模型試驗(yàn)的實(shí)測結(jié)果比較，理論計(jì)算值與試驗(yàn)測試值符合較好。說明計(jì)算模型的選取、計(jì)算公式的推導(dǎo)在理論上是完整的，能反映了曲線箱型梁的實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)。 (2)曲線箱型梁剪力滯效應(yīng)參數(shù)分析與剪力滯系數(shù)定義的改進(jìn)。利用所推導(dǎo)的曲線箱型梁剪力滯效應(yīng)方程，進(jìn)行了剪力滯效應(yīng)參數(shù)分析。分析表明曲線箱型梁剪力滯效應(yīng)與其曲率中心角、寬跨比、寬高比、寬厚比、板厚比以及荷載型式等因素有關(guān)。與直線箱型

3、梁一樣，寬跨比的影響最為顯著。通過分析更進(jìn)一步揭示了曲線箱型梁剪力滯效應(yīng)產(chǎn)生的原因，并發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有曲線箱型梁剪力滯系數(shù)定義混淆了扭轉(zhuǎn)和剪力滯效應(yīng)對(duì)正應(yīng)力不均勻分布的影響，特別是不能準(zhǔn)確地反映出腹板附近的應(yīng)力變化趨勢(shì)和不均勻分布程度。通過改進(jìn)，可以濾掉扭轉(zhuǎn)對(duì)正應(yīng)力不均勻分布的影響，使得剪力滯系數(shù)能真正反映由于剪力傳遞不均勻而導(dǎo)致的正應(yīng)力分布狀況。 (3)預(yù)應(yīng)力對(duì)曲線箱型梁剪力滯效應(yīng)的影響分析與試驗(yàn)研究。應(yīng)用空間矢量理論分析了預(yù)應(yīng)力曲線

4、箱型梁中預(yù)應(yīng)力束的作用特點(diǎn)，采用等效荷載法計(jì)算了空間預(yù)應(yīng)力束預(yù)應(yīng)力摩擦損失、預(yù)應(yīng)力束空間等效荷載等，重點(diǎn)分析了彈性階段預(yù)應(yīng)力對(duì)曲線箱型梁剪力滯效應(yīng)的影響。與模型試驗(yàn)的實(shí)測結(jié)果比較，符合較好。 (4)預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱型梁非線性分析。建立了鋼筋混凝土材料模型的本構(gòu)關(guān)系和破壞準(zhǔn)則，應(yīng)用ANSYS有限元通用軟件對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱型梁試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了非線性分析，得出各試驗(yàn)工況下預(yù)應(yīng)力混凝土曲線箱型梁破壞特征。經(jīng)與模型試驗(yàn)比較，理論分析值