桥梁预制装配式横隔板构造与受力特性研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kenshin578212121
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T梁桥横隔板是为了增强桥梁横向刚度、保持桥梁结构整体性而在T梁之间设置的传力构件,其通过变形协调,将荷载传递至各片纵梁上,起到荷载分配的作用。传统工艺是在现场采用现浇方式将横隔板与主梁连接起来,该方法在梁体架设就位后需进行大量的焊接与现浇作业,消耗大量时间和人力,这显然已与高效、环保理念相违背。近年来,在城市桥梁横隔板建设中,为避免传统施工方法产生的弊端,逐渐采用标准化设计、工厂化生产的预制装配式横隔板施工方式,这对于中小跨径T梁、工字梁及小箱梁桥施工具有较强的适用性。与施工现场现浇混凝土横隔板相比,其不仅能够保证施工质量,同时也能全面提升桥梁施工效率,符合经济环保的施工理念。本文依托于安徽省交规院装配式轻型简支T梁桥技术研究项目和同济大学混凝土预制横隔板连接性能研究项目,基于理论参数分析、模型加载试验与数值模拟,重点研究了 T梁桥荷载横向分布与预制装配式横隔板的构造优化及受力问题,主要包括预制装配式H型钢横隔板与预制装配式混凝土横隔板的合理结构形式和尺寸选取等,论文主要工作如下:(1)通过使用大型有限元软件Ansys与Midas civil,采用实体单元与空间梁格法等多种建模方法模拟分析了多片T梁之间的横向联系,研究不同建模方法对于荷载横向分布计算的影响,研究表明各T梁支座反力的分布即为荷载的横向分布这一内涵。(2)选用有限元软件Ansys进行钢横隔板参数分析,根据挠度、应力的变化去研究H型与K型两种钢结构横隔板的合理厚度与高度,从T梁结构受力情况与横隔板自身受力情况验证了预制钢结构横隔板的合理性与安全性。并根据研究选择推荐的合理尺寸,分析比较了钢横隔板设计对于T梁荷载横向分布的影响。(3)使用UHPC作为横隔板与主梁之间的湿接缝材料,对预制装配式横隔板进行荷载试验,开展横隔板与湿接缝的受力性能研究,以全面检验这种结构形式的安全性和合理性。(4)建立试验构件的Ansys有限元模型,分析加载过程中主梁挠度、应力以及横隔板、UHPC接缝受力状态,比对了试验结果。并根据传统的横隔板受力理论计算出其原型40m跨T梁桥在正常使用阶段横隔板的内力情况,比较验证该预制横隔板的可行性。
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