梁式承台极限承载力分析

梁式承台极限承载力分析(开题报告,论文16000字)
梁式承台具有较好的力学性能,特别是其跨越能力要显著优于普通承台,因此梁式承台在我国桥梁的设计和建造中使用非常广泛,是我国桥梁的重要构件之一。对梁式承台进行分析,从而对其进行准确的安全性能评估,这也是桥梁安全评估的重要内容之一。
本文以对宝丰路硚口路快速化改造工程中26#地梁为对象,设计并制造26#地梁的缩尺模型,用ABAQUS对26#地梁的缩尺模型进行建模和有限元分析,得出26#地梁缩尺模型的极限承载力,再对26#地梁的缩尺模型进行极限承载力试验,得出试验下的极限承载力,再与ABAQUS分析得出的结果进行比较,得出结论。通过计算梁式承台的极限承载力,进而对桥梁进行实时监测,从而可以准确地对桥梁进行安全性能评估。
关键词:梁式承台;极限承载力;有限元分析;静载试验;桥梁安全评估
1.设计参数
(1)混凝土:重力密度 γ=26.0 kN/m3,弹性模量为 Ec=3.25×104MPa;
(2)钢筋:弹性模量为 Ec=2.0×105MPa。
2.相似理论
(1)模型试验地梁设计采用比例为1:10。模型设计过程主要考虑如下相似关系:
(a)几何相似:对于三向应力状态下的结构模型,应保持三维几何相似。几何相似常数:Cl=lp/lm,其中C表示常数,l表示尺寸,p表示原型,m表示模型;
(b)边界条件相似:在模型试验中要保持支撑形式、支撑位置、荷载性质和作用位置均应和原型保持相似或相同。
(c)物理参数相似:荷载的性质、大小和作用方向,材料的弹性模量、泊松比等参数应满足相似要求,且作用方向均应相同。
(d)初始条件相似:结构模型试验时,各物理现象一方面取决于该现象的本质,另一方面还取决于初始条件。
(2)模型试验拟定采用1:10的缩尺模型,在此条件下推导出以下各相似常数应满足关系:
(a)几何形状
线尺寸:Cl=lp/lm=10;
线位移:Cl=lp/lm =10;
角位移:Cφ=1;
体积:Cv=(lp/lm)3=1000;
惯性矩:CI=Cl2=100;
钢筋面积:CAr=Cl2=100。
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目录
摘要 I
Abstract II
第1章绪论 1
1.1研究背景 1
1.2梁式承台及桥梁极限承载力的研究现状 3
1.3本文主要研究内容 5
第2章梁式承台简介 6
2.1梁式承台的优缺点 6
2.226#地梁原型工程概况 6
2.326#地梁缩尺模型概况 8
2.3.126#地梁缩尺模型设计及制作的说明 8
2.3.226#地梁缩尺模型所需的主要材料 12
第3章26#地梁缩尺模型的建模及有限元分析 14
3.1ABAQUS建模及有限元分析简介 14
3.1.1ABAQUS简介 14
3.1.2ABAQUS对简支地梁的建模及有限元分析步骤简述 14
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3.2宝丰路硚口路快速化改造工程26#地梁缩尺模型有限元分析 15
3.2.1利用ABAQUS软件对26#地梁缩尺模型进行建模 15
3.2.2利用ABAQUS软件对26#地梁缩尺模型进行有限元分析 18
3.3本章小结 20
第4章梁式承台的极限承载力静载试验 22
4.1简支地梁极限承载力静载试验简述 22
4.1.1试验目的及内容 22
4.1.2试验所需器具 22
4.1.3试验步骤 22
4.2试验要点 24
4.3试验结果 24
4.426#地梁缩尺模型极限承载力有限元及试验结果总结 26
4.5结果比较 26
第5章结论与展望 27
5.1结论 27
5.2展望 28
致谢 29
参考文献 30
附录A荷载——位移数据表 32