横向预应力铁路工程论文提纲

论文题目：悬臂施工UHPC连续梁桥预应力设计与局部稳定分析

摘要：超高性能混凝土（UHPC）与传统混凝土相比,具有超高强度、高韧性及高耐久性的特点,可使UHPC结构构件趋于轻薄化,令构件尺寸上比普通混凝土构件有大幅度的降低。目前,在桥梁工程上,UHPC作为结构主体材料仍主要应用于中小跨径的简支梁与连续梁,而应用在大跨径桥梁上的实例较少。为推广其在大跨径桥梁上的应用,有必要开展大跨度UHPC桥梁的应用研究。本文的主要内容和结论为:（1）采用UHPC中的RPC150级材料,以一座跨径组合为（60+100+60）m的铁路连续梁桥为原型背景,通过构造评价参数与建立结构整体有限元模型对UHPC连续箱梁桥方案的跨中截面板厚、支点截面板厚、跨中截面梁高及支点截面梁高进行参数分析比选,拟定UHPC连续箱梁桥方案的跨中截面及支点截面尺寸。结果表明,采用RPC150对设计原型进行参数比选分析后,拟定的UHPC桥梁方案比原型方案恒载重量（混凝土重量）降低31.0%。同时,桥梁结构轻薄化后,梁体刚度需要通过增加梁高来弥补。（2）通过理论推导得到基于抗弯承载力极限状态和基于施工阶段与使用阶段截面上、下缘容许应力的纵向预应力设计公式及方法,并根据该两种纵向预应力设计公式及方法,分别对UHPC连续箱梁桥方案进行配束。同时,根据纵向预应力配置后的结构应力结果,讨论该方案横向预应力及竖向预应力配束的必要性。结果表明,按应力估算与按承载力估算时,本算例UHPC连续梁方案的纵向预应力配束量比原型方案（不计腹板束）分别少14%和70%。同时,本方案仍需在顶板内配置横向预应力以及在零号块处配置竖向预应力。（3）分析配置纵向预应力后UHPC连续箱梁桥方案的整体稳定及局部稳定,然后对RPC150单向均匀受压板的极限承载力进行分析研究,得到了其承载力折减系数曲线,并利用该曲线对UHPC连续箱梁桥方案的截面进行评价。最后对比了增加板厚及增加加劲肋两种加劲措施对UHPC超薄壁箱梁腹板局部稳定性的影响。结果表明,本方案不受压应力强度及稳定控制设计,而受拉应力强度控制设计。同时,在明确加劲肋有效作用位置且保证母板板厚相对宽厚比等于1.4左右时,增加加劲肋比增加腹板厚度能更有效地提高腹板稳定性。

关键词：超高性能混凝土;连续箱梁;预应力设计;局部稳定;板件极限承载力

学科专业：建筑与土木工程（专业学位）

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 UHPC的发展

1.1.2 UHPC的力学性能

1.1.3 UHPC在桥梁工程上的应用

1.2 研究现状

1.2.1 UHPC结构设计方法

1.2.2 预应力设计方法

1.2.3 研究现状小结

1.3 研究意义

1.4 主要内容

第2章 UHPC连续梁桥整体设计参数比选分析

2.1 工程背景

2.1.1 桥梁原型方案

2.1.2 技术标准

2.2 整体设计参数比选

2.2.1 跨中截面尺寸分析比选

2.2.2 支点截面尺寸分析比选

2.2.3 支点梁高及跨中梁高比选

2.3 整体设计参数比选结果

2.4 小结

第3章 UHPC连续梁桥预应力设计研究

3.1 引言

3.2 纵向预应力设计研究

3.2.1 按承载力极限状态估算

3.2.2 按施工阶段和使用阶段截面上、下缘容许应力估算

3.2.3 纵向预应力配束量对比

3.3 竖向预应力与横向预应力配束必要性分析

3.3.1 竖向预应力配束必要性分析

3.3.2 横向预应力配束必要性分析

3.4 小结

第4章 UHPC连续梁桥局部稳定分析

4.1 引言

4.2 UHPC连续梁桥方案稳定性分析

4.3 UHPC单向均匀受压板件极限承载力分析

4.3.1 公路钢结构桥梁设计规范对局部稳定的考虑

4.3.2 UHPC单向均匀受压板件极限承载力折减系数

4.4 加劲措施对UHPC箱梁腹板局部稳定的影响分析

4.5 小结

结论

致谢

参考文献