混合梁斜拉桥组合桥塔及主梁钢-混结合段力学性能研究

发布时间：2024-01-19 17:58

　　近年来,钢与混凝土的组合结构和混合结构因其受力性能好等优势,在大跨径斜拉桥中得到了越来越广泛的应用。钢-混凝土组合桥塔兼具混凝土桥塔和钢桥塔的优势,具有巨大的应用前景。然而,目前国内鲜有关于钢-混凝土组合桥塔的研究和应用。主梁结合段是混合梁斜拉桥设计与施工的重要部位,起着连接钢梁与混凝土梁的重要作用,是钢梁与混凝土梁间内力传递顺畅的保障,其传力性能与受力性能得到了诸多学者的重点研究。但结合段结构构造复杂,以往研究成果的指导作用有限。因此,本文以吉林省四平市东丰路上某独塔混合梁斜拉桥为研究对象,通过模型试验及数值模拟,研究了钢-混凝土组合桥塔和主梁结合段的力学性能,重点考察了钢-混凝土组合桥塔承载力的算法和主梁结合段的传力机理,研究结果可为组合桥塔和钢-混结合段的设计和施工提供参考。论文的主要研究内容及成果如下:(1)基于相似原则,设计制作了几何缩尺比为1:8的组合桥塔模型,并对其开展了偏心受压试验,研究了在偏心荷载作用下塔壁板和塔内混凝土的应变变化规律,获得了组合桥塔模型的承载能力和破坏形态。基于相关规范和文献中有关钢管混凝土柱的承载力算法,给出了获得组合桥塔承载能力的方法。(2)通过...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 钢桥塔研究现状
        1.2.1 钢桥塔国内外发展概况
        1.2.2 组合桥塔研究现状
    1.3 钢-混结合段研究现状
        1.3.1 钢-混结合段整体研究
        1.3.2 剪力连接件力学性能研究
        1.3.3 存在的主要问题
    1.4 本文工程背景
    1.5 主要研究内容
第2章 钢-混凝土组合桥塔试验研究
    2.1 模型试验研究
        2.1.1 工程概况
        2.1.2 试验方案
    2.2 试验结果及分析
        2.2.1 1.7倍设计荷载
        2.2.2 极限荷载
        2.2.3 塔柱轴向变形
    2.3 承载力计算
        2.3.1 计算方法
        2.3.2 计算结果
    2.4 优化设计
    2.5 本章小结
第3章 钢-混凝土组合桥塔有限元研究
    3.1 有限元模型的建立
        3.1.1 模型概况
        3.1.2 材料模型
        3.1.3 单元类型
        3.1.4 边界条件
        3.1.5 有限元模型
    3.2 模型验证
    3.3 组合桥塔应力分析
        3.3.1 组合桥塔应力分布
        3.3.2 塔内混凝土承担荷载比例
    3.4 塔-梁结合段应力分析
        3.4.1 塔-梁结合段应力分布
        3.4.2 承压板应力分布
        3.4.3 加劲环应力分布
    3.5 本章小结
第4章 钢-混结合段受力性能试验研究
    4.1 引言
    4.2 钢纤维自密实混凝土试验研究
        4.2.1 混凝土试件制备与加载
        4.2.2 试验结果与分析
    4.3 钢-混结合段试验研究
        4.3.1 试验概况
        4.3.2 试验方案
        4.3.3 试验结果与分析
    4.4 本章小结
第5章 钢-混结合段有限元研究
    5.1 有限元模型的建立
        5.1.1 模型概况
        5.1.2 单元类型
        5.1.3 边界条件和荷载
        5.1.4 有限元模型
    5.2 结合段有限元分析
        5.2.1 有限元模型验证
        5.2.2 整体有限元分析
        5.2.3 剪力连接件受力分析
    5.3 结合段传力机理
        5.3.1 传力模式
        5.3.2 传力比分析
    5.4 参数分析
    5.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录



本文编号：3880227