學科專業(yè):橋梁與隧道工程
授予學位:工學碩士
學位授予單位:xx大學
學位年度: 2009年
箱梁由于其閉合截面的特性,使其具有良好的空間受力能力,因此被廣泛用于橋梁結(jié)構(gòu)中。而對于箱梁的斜截面抗剪性能的研究甚少,各國規(guī)范都沒有對箱梁斜截面抗剪承載力的計算作出具體的規(guī)定,通常也只是將箱梁簡化成工字形梁予以考慮。另外,由于研究的橋梁結(jié)構(gòu)均比較大,難以進行真實結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)實驗,僅能在實驗室進行小尺寸試件模擬,得到的試件斷裂破壞結(jié)果,對真實大結(jié)構(gòu)的指導意義及實用性如何,則成為廣大土木工作者所面臨的問題之一。基于此,就箱梁與截面等效工字梁抗剪性能的區(qū)別與箱梁尺寸效應(yīng)兩個參數(shù)進行箱梁的抗剪性能的研究是非常有意義的。
本文對兩種比例共4根鋼筋混凝土梁進行抗剪承載力試驗,主要完成了以下工作:
(1)回顧了鋼筋混凝土構(gòu)件抗剪研究的發(fā)展歷程以及抗剪承載力計算的主要理論及分析方法,并結(jié)合本文的試驗參數(shù),提出了本文研究的主要內(nèi)容。
(2)以鋼筋混凝土薄壁箱梁的抗剪承載力試驗為基礎(chǔ),分析了試驗梁的破壞形態(tài)以及隨荷載變化試驗梁撓度、混凝土主拉應(yīng)變、箍筋應(yīng)變、腹板縱向鋼筋應(yīng)變的發(fā)展規(guī)律。
(3)對l:10與1:5兩種比例試驗梁抗剪承載力進行比較分析,試件尺寸增大l倍,箱梁抗剪承載力試驗值與理論值之比降低7%,工字梁抗剪承載力試驗值與理論值之比降低6.4%,箱梁與等效工字梁抗剪承載力隨尺寸變化規(guī)律比較一致。
(4)對試驗結(jié)果與國內(nèi)外規(guī)范的計算值進行比較分析,采用各國規(guī)范計算鋼筋混凝土箱梁承載偏于安全,除我國鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范外,試驗值與其余規(guī)范計算值之比均在2.09l以上。
(5)以塑性理論、桁架理論為基礎(chǔ),分析了試驗梁的抗剪承載力,與試驗結(jié)果比較表明,采用塑性理論和和桁架理論預(yù)測鋼筋混凝土梁的抗剪承載力是可行的。
(6)通過非線性有限元軟件對鋼筋混凝土梁進行了抗剪性能分析,能夠較好地模擬試驗梁的抗剪性能,與試驗結(jié)果吻合良好,采用非線性有限元軟件分析鋼筋混凝土粱的抗剪承載力是可行的。