桥面铺装层对空心板桥受力性能影响研究

摘要

传统桥梁结构设计和计算中不考虑铺装层与主体结构共同受力，因而忽略铺装层对结构受力性能的影响。随着桥面铺装技术的提高和新材料的应用，桥面铺装层的耐久性得到提高，铺装层与主梁的粘结性能加强，对多数桥梁而言铺装层参与结构受力，因而在结构计算时应考虑铺装层的叠合效应。为明确铺装层叠合效应对空心板桥受力性能的影响，并在结构设计和计算中合理利用铺装层叠合效应，文本通过试验研究和有限元分析对这一问题进行系统的研究。 1．根据设计制作3片跨径10m的预应力混凝土空心板，在其中两片上分别浇筑10cm厚的混凝土铺装层和钢纤维混凝土铺装层。通过正截面承载力试验，研究3种类型构件的受力特征，对比分析混凝土铺装层和钢纤维混凝土铺装层对单板正截面受力性能的影响。 2．结合试验结果并参考预应力叠合结构相关文献，对考虑铺装层叠合效应的预应力空心板正截面计算方法进行探讨，通过试验值和理论值的比较，验证考虑铺装层叠合效应预应力空心板正截面计算方法的适用性和精度。 3．通过预应力空心板桥静载试验，测试5个试验工况下空心板桥跨中截面的应力和变形，对空心板桥整桥的受力性能做出评定。并借助有限元软件，计算各试验工况下空心板桥的应力和变形，与试验测试值比较，分析铺装层叠合效应对空心板桥受力计算的影响。 4．通过有限元计算，研究空心板桥铺装层参数对叠合效应的影响，分析不同铺装层厚度和铺装层材料对空心板桥荷载横向分布系数以及板底应力和变形的影响，给出考虑铺装层叠合效应空心板桥建议实用计算方法。 5．结合信南高速工程实例，探讨铺装层叠合效应在工程中的应用并提出相应建议。

目录

文摘

英文文摘

第一章 概述

1.1问题的提出

1.2研究概况

1.3本课题的研究意义和来源

1.4本文研究的主要目的和内容

第二章预应力混凝土空心板构件试验研究

2.1试验研究概况

2.2无铺装层预应力混凝土空心板试验研究

2.3混凝土铺装层空心板试验研究

2.4钢纤维混凝土铺装层空心板试验研究

2.5铺装层对单板受力性能影响对比分析

2.6本章小结

第三章考虑铺装层叠合效应单板应力性能与计算方法

3.1考虑铺装层叠合空心板正截面受力特征

3.2考虑铺装层叠合效应空心板正截面承载力计算

3.3考虑铺装层作用空心板正截面抗裂验算

3.4考虑铺装层作用空心板的变形验算

3.5理论值和试验值比较

3.6本章小结

第四章简支空心板桥静载试验与有限元分析

4.1预应力混凝土空心板桥成桥静载试验

4.2预应力混凝土空心板桥整桥受力性能有限元分析

4.3铺装层参数对整桥受力性能影响分析

4.4本章小结

第五章考虑铺装层叠合效应空心板桥实用计算

5.1简支空心板桥荷载横向分布理论

5.2铺装层参数对荷载横向分布的影响

5.3考虑铺装层叠合效应空心板桥超荷载设计

5.4本章小结

第六章铺装层叠合效应在工程中的应用

6.1铺装层叠合效应在信南高速中的应用

6.2铺装层叠合效应在桥梁加固中的应用

6.3本章小结

第七章结论和建议

参考文献

致 谢

附录 攻读硕士学位期间所发表的学术论文