双层交通混凝土箱梁模型设计及其抗扭性能试验研究

摘要

为了缓解城市交通紧张，充分利用有限的土地空间以满足现有的交通需求,双层交通混凝土箱梁得到了快速的发展，双层交通混凝土箱梁能实现顶、底板双层通车以提高城市局部区域交通效率，具有一定的优点，因而研究其受力性能具有深远的意义。本文结合导师的国家自然科学基金项目-面向双层交通混凝土箱形梁受力机理及设计方法研究（项目批准号：51378202），在前面箱梁模型抗弯试验的基础上，重新设计和制作了1:8缩尺试验箱梁模型，进行了箱梁模型预应力张拉试验和抗扭弹性范围内的试验研究，重点介绍了试验方案、加载情况、试验结果，并基于试验结果进行了相应的分析，主要完成了以下几方面工作：
　　（1）根据课题组前面成员设计的双层交通混凝土箱梁模型抗弯试验情况，结合实验室场地和设备情况，在前面箱梁模型的基础上进行了相应的优化设计，并且制作了1:8比例的双层交通混凝土箱梁模型。
　　（2）对本箱梁模型进行了预应力张拉试验，研究预应力施加过程中，预应力对箱梁整体受力性能的影响，具体研究了所施加的预应力对箱梁混凝土应变的影响，对箱梁模型四个支座滑移的影响，对箱梁各个控制截面挠度变化的影响。并对张拉过程中预应力筋放张预应力损失进行全过程监控，同时对张拉后的预应力损失进行跟踪监测，得到了双层交通混凝土箱梁预应力损失的相关规律。
　　（3）在前面课题组成员所进行的箱梁抗弯试验的基础上，重点研究了箱梁模型在所施加扭矩作用下弹性范围内的受力性能。具体研究内容包括：各级荷载作用下箱梁所受外力矩大小的计算；所施加扭矩对箱梁模型混凝土应变和钢筋应变的影响；各级扭矩荷载作用下箱梁模型各个控制截面线扭转角变化规律的探究；箱梁模型在各级扭矩荷载作用下预应力是否变化的探究；箱梁模型在各级扭矩荷载作用下跨中截面畸变规律的探究。并对试验结果进行了分析，得到了相关的结论。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题的提出

1.4 本文研究的主要内容及技术路线

第二章 箱梁模型的设计与制作

2.1 设计概述

2.2 建筑尺寸的设计

2.3 结构配筋设计

2.4 箱梁模型的制作

2.5本章小结

第三章 箱梁模型预应力筋张拉试验研究

3.1 箱梁模型材料性能试验

3.2 试验方案

3.3 试验结果与分析

3.4 本章小结

第四章 箱梁模型抗扭弹性范围内试验研究

4.1试验方案

4.2试验结果与分析

4.3本章小结

第五章 结论与展望

5.1 本文的主要工作

5.2 进一步研究工作展望

参考文献

致谢

附录 A：硕士学位期间发表的论文及专利成果

附录 B：硕士学位期间参与的科研课题及技术服务项目