大跨活性粉末混凝土混合梁连续刚构桥的结构性能

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1、学校代号10532学号S12011187分类号U448.38密级公开硕士学位论文大跨活性粉末混凝土混合梁连续刚构桥的结构性能学位申请人姓名卢祖梁培养单位土木工程学院导师姓名及职称方志教授学科专业桥梁与隧道工程研究方向新材料在桥梁工程中的应用论文提交日期2015年5月31日学校代号：10532学号：S12011187密级：公开湖南大学硕士学位论文大跨活性粉末混凝土混合梁连续刚构桥的结构性能学位申请人姓名：卢祖梁导师姓名及职称：方志教授培养单位：土木工程学院专业名称：桥梁与隧道工程论文提交日期：2015年5月31日论文答辩日期：2

2、015年6月3日答辩委员会主席：汪梦甫教授Performanceresearchonlong-spancontinuousrigidframebridgewithhybridgirdersofRPCandnormalconcretebyLUZuliangB.E.(HunanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinBridgeandTunnelEngineerin

3、gintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorFANGZhiMay，2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所。取得的研究成果除了文中特别加ｙｕ示法引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名曰期：年Ｉ？月化曰术］学位论文版权使用授权书本

4、学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，巧年解密后适用本授权书。２、不保密囚。＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）ｆ作者签名：日期：杉咬年ｂ月主日导师签名；曰期：年月Ｊｒ曰邊方（大跨活性粉末混凝土混合梁连续刚构桥的结构性能摘要目前世界跨径

5、最大的三座连续刚构桥均采用了高强或轻质材料（钢材或轻质混凝土）以达到减轻结构自重的目的，借鉴其理念，采用性能卓越的活性粉末混凝土RPC取代钢材或轻质混凝土应用于大跨连续刚构桥中，在有效减轻结构自重、增大结构跨越能力的同时可避免使用构造复杂的钢-混结合段及性能欠佳的轻质混凝土，并能增强结构的耐久性。基于此，本文将RPC应用于主梁跨中，拟定了一座大跨径、低边主跨比的混合梁桥，并另拟定一个普通高强混凝土方案与之对比。通过方案设计、局部受力分析、静力性能分析及抗震性能分析，探讨了所拟方案的可行性并对比了两者的优劣。本文主要的研究工作如

6、下：（1）结合工程背景进行方案设计，拟定了一座主跨主跨330m、边主跨比为0.31的RPC+C60混凝土混合主梁方案，包括其材料参数、结构和构件尺寸、预应力束的布置以及施工方案等的确定；另拟定了一个同等跨径的C60混凝土主梁方案作为对比方案。（2）对RPC箱梁各板件可能出现的局部受力问题进行了验算，结果表明：RPC箱梁各壁板可保证失稳破坏不先于材料破坏，局部稳定性满足要求；RPC箱梁顶板抗冲切承载力满足要求且有较大富余，其局部抗弯承载力也满足要求。（3）对拟定的RPC+C60混凝土混合主梁方案和C60混凝土主梁方案进行了整体受

7、力分析和静力验算，并进行了结构稳定性分析。结果显示，两种方案满足规范验算要求，受力合理，安全可行。（4）从结构的有效性和经济性两方面对比分析了两种方案的优劣。结果表明：混合梁方案的上部结构自重减轻了约28%，活荷载效应比是C60混凝土主梁方案的1.6倍，显著提高了结构有效性；混合梁方案通过控制RPC的用量避免了造价攀升，同时由于其他材料用量的减少使其总造价比C60主梁方案低17.3%，其经济性优势明显。（5）分别采用反应谱法及时程分析方法对两种方案进行地震响应分析,并从动力性能方面探讨了两种方案的可行性及优劣。结果表明：由于结

8、构自重的减轻，混合梁方案的地震响应显著低于C60主梁方案；结构在E1和E2地震作用下均能达到相应抗震设防目标，因此抗震性能满足要求，进一步说明了其可行性。关键词：活性粉末混凝土；混合梁桥；连续刚构桥；有限元分析；结构性能II硕士学位论文AbstractAllthethreel