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《浙江大学》 2017年
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钢—混组合桥面连续构造的设计理论与试验研究

王城泉  
【摘要】:桥面连续简支梁桥具有结构形式简单、受力明确及施工方便等特点,同时使桥面达到无缝状态、避免桥面伸缩缝所引起的桥梁病害和高额的维护费用,因此在中小跨径桥梁中得到了广泛应用。但现有桥面连续结构在设计上还存在一些不完善的地方,桥面连续破坏问题日益严重,影响桥梁结构的安全性和耐久性。本文以简支梁桥桥面连续为对象,提出了简支梁桥桥面连续在各工况下的受力计算模型,通过理论研究与实测分析探讨了现有桥面连续的破坏机理;提出了两种钢-混凝土组合式桥面连续构造,通过理论推导和精细化有限元仿真计算分析了钢-混凝土组合式桥面连续的变形和受力特点,通过桥面连续足尺模型试验和桥面连续实桥荷载试验验证了两种钢-混凝土组合式桥面连续构造防止开裂的有效性;通过疲劳试验探究了钢-混凝土组合式桥面连续的疲劳寿命及超载对疲劳寿命的影响。本文所提出的钢-混凝土组合式桥面连续可有效解决桥面连续表面混凝土的开裂病害,研究成果对桥面连续简支梁桥的结构设计、维护改造以及在无缝桥梁中的推广具有理论参考意义和工程应用价值。本文主要工作如下:1、系统总结了桥面连续构造的国内外研究和现状;2、建立理论计算模型,推导了汽车荷载、温度梯度和不均匀沉降等荷载作用下简支梁桥桥面连续构造的变形和受力公式,并利用有限元仿真对理论模型进行了验证;3、通过理论推导和有限元仿真对桥面连续的破坏因素进行了定量分析,得出了引起桥面连续破坏的主要因素和改善措施;4、提出了三向弹簧约束计算模型以考虑简支梁桥支座约束效应,并采用该模型分析了桥梁支座和桥面连续刚度对简支梁桥梁端变形的影响;5、在改善钢-混凝土组合拱型桥面连续的基础上提出了平板型桥面连续构造,通过理论推导分析了两种桥面连续构造的受力和变形机理,并详细介绍了设计计算方法和施工步骤;6、通过足尺模型试验,探究了钢-混凝土组合拱型桥面连续和平板型桥面连续构造的受力特点,验证了两种桥面连续构造防止混凝土开裂的有效性;7、通过实桥荷载试验和数值仿真分析,验证了两种桥面连续在实际桥梁中防止桥面连续破坏的有效性以及钢-混凝土组合式桥面连续在斜桥、空心板梁桥和T梁桥中的适用性;8、通过足尺模型疲劳试验,探讨拱型桥面连续的疲劳寿命、极限承载力和破坏特性,验证了拱型桥面连续在多种疲劳荷载工况下的可靠性。9、通过足尺模型疲劳试验,分析了超载以及初始损伤对拱型桥面连续疲劳寿命和结构刚度的影响。10、总结和展望。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U443.31

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 杨敏;刘艳莉;邓旭东;;桥面连续简支板桥损伤动力机理分析[J];公路交通科技(应用技术版);2016年03期
5 王青;卫军;刘晓春;徐港;;钢筋混凝土梁疲劳累积损伤过程的等效静力分析方法[J];中南大学学报(自然科学版);2016年01期
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10 刘聪;;地震作用下先简支后桥面连续梁桥支座损伤分析[J];石家庄铁道大学学报(自然科学版);2014年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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10 李鹏;港珠澳大桥钢—混组合连续梁桥疲劳特性有限元分析[D];武汉理工大学;2013年
【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 王琨;套建增层预应力钢骨混凝土框架抗震性能试验与分析[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 计静;套建增层预应力钢骨混凝土框架抗震性能与设计方法研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 蒋兴笠;CFRP板加固受弯钢梁界面性能理论分析和试验研究[D];合肥工业大学;2013年
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5 吕筱珩;寒区简支梁桥面连续新型构造形式研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
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9 于明鑫;钢筋增强PP ECC梁的滞回性能研究[D];沈阳建筑大学;2012年
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3 刘玉洁;;弯桥桥面连续的探讨[A];全国桥梁结构学术大会论文集(下册)[C];1992年
4 刘丽芬;赵均海;高中俊;田宏伟;;混凝土简支梁桥面部分连续新型构造研究[A];全国城市公路学会第十六届(2007)学术年会论文集[C];2007年
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1 本报记者 孔潇文;减少裂缝 延长寿命 新旧桥梁皆宜[N];中国交通报;2013年
2 记者 杨秀兰;巴广渝高速巴中段快速推进[N];巴中日报;2014年
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1 刘继;简支板桥桥面连续构造破坏机理及改善措施研究[D];长安大学;2015年
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3 沈青川;简支梁桥桥面连续构造性能比较研究[D];中南大学;2011年
4 刘龙;预应力混凝土简支梁桥桥面连续结构行为研究[D];西南交通大学;2014年
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