發(fā)布時間：2019-07-09 12:06

【摘要】：在預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋的設(shè)計分析中,目前主要采用平面桿系計算模型,不能反映其空間受力和局部受力特點。而采用實體單元的大型通用結(jié)構(gòu)分析程序(如ANSYS等)雖具有功能強大、通用性強的特點,但在分析預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁時,如果不經(jīng)過二次開發(fā),難以完成對預(yù)應(yīng)力、活載、混凝土收縮徐變等模擬計算。針對這一情況,江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計院歷時多年開發(fā)了“預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁精細化數(shù)值模擬系統(tǒng)”(簡稱RNAS-PCBB),可以較好地進行預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的實體元精細化分析。本文結(jié)合“預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁精細化數(shù)值模擬系統(tǒng)”的內(nèi)核原理和應(yīng)用實踐,闡述了在預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋分析中對混凝土與鋼筋的本構(gòu)模型選取考慮,討論了利用ANSYS在三維實體有限元模型中預(yù)加力的模擬方法和預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋的三維實體建模方法。論文以預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋為分析研究對象,結(jié)合某工程實例,建立了全橋空間分析模型,考慮三向預(yù)應(yīng)力作用荷載工況,進行關(guān)鍵部位的應(yīng)力狀態(tài)分析。討論了沿橋縱向不同位置截面的剪力滯效應(yīng)。在模型中考慮車道荷載的偏心作用,活載正應(yīng)力偏載系數(shù)沿縱橋向的規(guī)律。同時分析了腹板配束形式與應(yīng)力分布的關(guān)系,指出了腹板豎向預(yù)應(yīng)力與下彎束對減小腹板主拉應(yīng)力的重要作用。最后研究了底板、齒板在預(yù)應(yīng)力作用下的局部應(yīng)力分布,提出防止底板、齒板在施工及使用過程中出現(xiàn)開裂的構(gòu)造設(shè)計措施。研究結(jié)論對指導(dǎo)預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的設(shè)計具有較好的應(yīng)用參考價值。
[Abstract]:In the design and analysis of prestressed concrete box girder bridge, the plane bar system calculation model is mainly used at present, which can not reflect the characteristics of spatial force and local force. Although the large-scale general structural analysis program (such as ANSYS, etc.) with solid element has the characteristics of powerful function and strong generality, it is difficult to complete the simulation calculation of prestress, live load and concrete shrinkage and creep if the prestressed concrete bridge is analyzed without secondary development. In view of this situation, Jiangsu Traffic Planning and Design Institute has developed the Prestressed concrete Box girder Fine numerical Simulation system (RNAS-PCBB) for many years, which can carry out the fine analysis of the solid element of the prestressed concrete bridge. Based on the core principle and application practice of "Prestressed concrete Box girder refinement numerical Simulation system", this paper expounds the selection of the constitutive model of concrete and steel bar in the analysis of prestressed concrete box girder bridge, and discusses the simulation method of preloading force in three-dimensional solid finite element model by using ANSYS and the three-dimensional solid modeling method of prestressed concrete box girder bridge. In this paper, the prestressed concrete box girder bridge is taken as the analysis object, combined with an engineering example, the spatial analysis model of the whole bridge is established, and the stress state analysis of the key parts is carried out considering the load condition of the three-way prestress. The shear lag effect of different cross sections along the longitudinal direction of the bridge is discussed. Considering the eccentricity of lane load in the model, the law of live load normal stress bias coefficient along the longitudinal bridge direction is considered. At the same time, the relationship between web beam distribution and stress distribution is analyzed, and the important role of web vertical prestress and downward bending beam in reducing the main tensile stress of web is pointed out. Finally, the local stress distribution of the bottom plate and the tooth plate under the action of prestress is studied, and the structural design measures to prevent the cracking of the bottom plate and the tooth plate in the process of construction and use are put forward. The research results have good application reference value for guiding the design of prestressed concrete beam bridge.
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U441.5;U448.213

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本文編號：2512137