[硕士]新型轨道交通预应力混凝土梁研究

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内容简介

　　[硕士]新型轨道交通预应力混凝土梁研究　　学科专业：水工结构工程　　授予学位： 硕士 　　学位授予单位：同济大学　　学位年度：2008　　 本文的研究对象为新型轨道交通预应力混凝土梁，主要包括轨道交通预应力混凝土梁和预制预应力混凝土轨道迭合梁等新型混凝土梁。以具有高精度变形要求的准高速客运专线、城市轻轨和磁悬浮轨道交通梁的长期变形控制为研究背景，本文对轨道交通预应力混凝土梁的长期性能开展了较为系统的试验研究、时随有限元分析和设计理论研究。此外，对预制预应力混凝土轨道迭合梁在单调荷载作用下的受力性能进行了有限元分析。本文的研究工作主要包括以下四个部分:　　 一、试验研究通过6根预应力混凝土简支梁1200d的长期性能试验，对徐变应变、徐变变形、跨中截面曲率、钢筋应变以及预应力筋应变等指标的时随变化规律进行了研究，重点考察了混凝土种类、预应力筋张拉方式、张拉控制应力以及梁跨中截面上、下缘应力差等因素对轨道交通预应力混凝土梁长期性能的影响。研究表明，采用高性能混凝土、分2次张拉预应力筋以及降低截面上、下缘应力差等措施均有助于减少轨道交通预应力混凝土梁的徐变。　　 二、时随有限元分析应用己有时随有限元分析程序，对轨道交通预应力混凝土梁的长期性能进行了参数分析，研究材料、截面应力状态、施工工艺以及环境因素等几个方面的因素对其长期性能的影响规律，为设计建议的提出提供依据。　　 三、设计理论研究根据试验研究与参数分析的成果，通过曲线拟合和参数回归，提出了轨道交通预应力混凝土梁长期变形计算的建议公式。该建议公式综合考虑了混凝土种类、预应力筋张拉方式以及截面应力差等因素对轨道交通预应力混凝土梁长期变形的影响，形式简单，可计算任意龄期的长期变形值。应用该建议公式对本文的试验进行了计算验证，结果表明，建议公式计算值与1200d的试验结果以及时随有限元分析结果均吻合较好，具有较高的计算精度。　　 四、迭合梁有限元分析采用有限元软件ABAQUS，对预制预应力混凝土轨道迭合梁在单调荷载作用下的受力性能进行了有限元模拟分析，并与现浇模型进行了对比。结果表明，现浇与预制模型的受力性能基本相似，现浇模型在单调荷载下的承载力略高于预制模型。　　 本文的研究成果为轨道交通梁的设计与应用以及有关规范的编制提供了技术依据和参考数据。

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