仁新高速(40 43)m钢-混组合连续梁桥力学性能分析开题报告
2020-04-12 08:46:53
1. 研究目的与意义(文献综述)
钢-混组合结构以其承载力高、自重轻、节约材料、截面尺寸小、抗震性能好及改善结构功能等突出优点,近年来,广泛应用于各项工程 。钢混叠合梁(即组合梁)是在钢结构和钢筋混凝土结构基础上发展起来的新型结构,它是用连接件把钢梁和混凝土板连接成整体而共同受力的组合构件。在结构承担荷载作用时,上面的混凝土板主要受压而下面的钢主梁则主要受拉,能将钢和混凝土两种材料各自的力学特点充分的发挥和利用,从而使其不仅具有良好的结构性能和使用性能,而且能获得很好的经济效益。
钢-混凝土组合结构桥梁(简称组合桥)与纯钢桥相比,可以有效减小结构高度、提高结构刚度、减小结构在活荷载下的挠度。通过抗剪连接件的连接作用,混凝土桥面板对钢梁受压翼缘起到约束作用,从而增强钢梁的稳定性,有利于材料强度的充分发挥。截面高度的降低,使结构外形更加纤巧,改善桥梁的景观效果,有利于增加桥下净空或降低桥面高程。组合桥相对于混凝土桥,上部结构高度降低,自重减轻、地震作用减小、结构延性提高、基础造价降低。同时,一桥便于工厂化生产、现场安装质量高、施工费用低、施工速度快,并可以适用于传统砖石及混凝土结构难以应用的情况。
在国外,钢混组合梁发展的初始时期,并没有考虑到钢梁与混凝土之间的共同连接作用,在钢梁外包混凝土的主要作用是防火,而随着研究的发展,学者在钢梁和混凝土之间加入各种连接件,研究含有连接件的组合梁之间的组合效应,建立了采用弹性理论计算组合梁内力的方法。而在60年代以后,理论分析慢慢转变为塑性理论分析,重点是研究连接部分组合梁的工作性能。近20世纪末,国外学者主要对钢混组合梁的受力性能进行研究,重点讨论了预应力钢筋类型、布筋方式和预应力筋含量等因素对结构静力受力情况的影响等。
2. 研究的基本内容与方案
研究基本内容:
本文基于施工图纸,根据实际施工步骤划分施工阶段,利用有限元软件midas/civil建立大广跨线桥钢混组合连续箱梁桥空间精细模型,研究开展以下内容:
(1)钢-混组合连续箱梁各施工阶段结构内力分布规律。
3. 研究计划与安排
第1-2周:熟悉施工图纸,学习钢-混组合连续梁桥相关分析理论和midas/civil有限元软件,查阅国内外文献,明确研究内容和方法,确定技术路线,完成开题报告。
第3-6周:建立钢-混组合连续梁桥有限元模型。
第7-9周:根据仁新高速(40 43)m钢-混组合连续箱梁桥实际进行施工阶段划分,通过有限元软件分析施工和运营阶段桥梁结构的内力分布规律。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]聂建国,陶慕轩,吴丽丽,聂鑫,李法雄,雷飞龙.钢-混凝土组合结构桥梁研究新进展[j].土木工程学报,2012,45(06):110-122.
[2]hasan husnu korkmaz,tugrul tankut. performance of a precast concretebeam-to-beam connection subject to reversed cyclic loading[j]. engineeringstructures,2005,27(9):1392-1407.
[3]王兴兴. 钢混叠合梁在连续梁桥中的应用研究[d].重庆交通大学,2016.