多梁式混凝土梁橋的極限承載力研究.pdf

1、我國(guó)公路中小跨徑橋梁主要有鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土多梁式梁橋,其承載力的鑒定問(wèn)題一直為工程界關(guān)心。橋梁是整個(gè)公路交通系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),不可能僅僅為進(jìn)行破壞性試驗(yàn)研究而人為破壞橋梁導(dǎo)致交通癱瘓,也不可能僅僅為進(jìn)行破壞性試驗(yàn)研究而新建橋梁；同時(shí),由于實(shí)橋破壞性試驗(yàn)本身的難度較大,其規(guī)模和限制影響因素之多是室內(nèi)試驗(yàn)所無(wú)法比擬的。迄今為止,國(guó)內(nèi)外進(jìn)行鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土多梁式梁橋?qū)崢蚱茐脑囼?yàn)的文獻(xiàn)資料尚不多見。因此,借助于僅有寶貴的多梁式混

2、凝土梁橋?qū)崢蚱茐脑囼?yàn)數(shù)據(jù),尋求可靠的計(jì)算方法來(lái)研究梁橋極限承載力成為重要涂徑。 多梁式混凝土梁橋上部結(jié)構(gòu)破壞全過(guò)程和極限承載力的分析包含很多非線因素(材料非線性、幾何非線性等)告別是混凝土開裂后的處理更為復(fù)雜。本文主要以公路簡(jiǎn)支多梁式混凝土梁橋(鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土多梁式梁橋)為研究對(duì)象,主要研究多梁式梁橋上部結(jié)構(gòu)某根主梁開裂,直至在荷載作用下破壞這個(gè)受力階段,各主梁之間的內(nèi)力變化、橫隔板的受力變化及主梁和橫隔板裂縫發(fā)展規(guī)律

3、、上部結(jié)構(gòu)極限承載力等內(nèi)容。主要的研究?jī)?nèi)容包括： (1)基于有限元非線性理論研究預(yù)應(yīng)力混凝土多梁式梁橋上部結(jié)構(gòu)極限承承載力時(shí),主梁預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋作用效應(yīng)的正確模擬至關(guān)重要。本文采用組合殼單元模擬預(yù)應(yīng)力鋼筋,并基于虛功原理研究預(yù)應(yīng)力鋼筋單元對(duì)組合殼單元?jiǎng)偠染仃嚨呢暙I(xiàn)。對(duì)于混凝土和普通鋼筋采用分層殼單元模擬,用一種單元同時(shí)描述混凝土、普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋,研究普通鋼筋采用分層單元和預(yù)應(yīng)力鋼筋采用組合單元模擬的統(tǒng)一模式。并結(jié)合相

4、關(guān)理論編制非線性有限元程序。 (2)以一座鋼筋混凝土梁橋荷載試驗(yàn)資料為基礎(chǔ),研究鋼筋混凝土梁橋上部結(jié)構(gòu)極限承載力。通過(guò)對(duì)上部結(jié)構(gòu)全過(guò)程受力分析來(lái)研究對(duì)稱加載和偏載加載時(shí),主梁和橫隔板不同受力階段狀況,并進(jìn)一步驗(yàn)證本文研究的非線性有限元分析程序。借助于荷載橫向分布的概念,研究加載全過(guò)程中橫隔板的裂縫發(fā)展對(duì)主梁荷載橫向分布的影響。研究設(shè)計(jì)上采用的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算方法與加載全過(guò)程中荷載橫向分布系數(shù)之間的關(guān)系。因各主梁受力一般不均勻

5、,研究“剛度剩余系數(shù)”和“剛度標(biāo)準(zhǔn)退化量”這兩個(gè)參數(shù)來(lái)統(tǒng)一量化各主梁剛度退化規(guī)律。 (3)對(duì)一座預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋上部結(jié)構(gòu)破壞荷載試驗(yàn)進(jìn)行加載全過(guò)程分析,并重點(diǎn)研究多中橫梁上部結(jié)構(gòu)極限承載力。在上部結(jié)構(gòu)不同聽加載工況下,對(duì)主梁和橫隔板的受力過(guò)程,以及橫隔板的裂縫發(fā)展對(duì)主梁荷載橫向分布的影響進(jìn)行研究。同時(shí),對(duì)各種工況的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力發(fā)展規(guī)律和各主梁剛度退化規(guī)律進(jìn)行分析。 (4)針對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁橋極限承載力進(jìn)行研究