高强次轻混凝土对变截面连续梁桥的力学特性影响研究

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高强次轻混凝土是一种干表观密度为1950kg/m~3-2300kg/m~3的混凝土,由普通混凝土和轻骨料混凝土按一定比例混合而成。高强次轻混凝土既保留了普通混凝土强度高的优势,又具有轻骨料混凝土自重轻的特点,而且也解决了它们两者存在的一些问题,例如改善因收缩而产生的裂缝、适当提高普通混凝土的强度和提高轻骨料混凝土的弹性模量。本论文是以“官栈河大桥”作为工程研究背景,利用Midas Civil桥梁建模软件分别进行了高强次轻混凝土全桥建模和普通混凝土全桥建模,具体研究工作包括以下几点:(1)在梳理普通混凝土和轻骨料混凝土缺点的基础上,根据高强次轻混凝土的试验研究结果,高强次轻混凝土不仅具有普通混凝土强度高和弹性模量高的优点,而且也充分发挥了轻骨料自重轻和体积稳定性好的优点,提出了使用高强次轻混凝土可以改善连续刚构桥力学性能的观点。(2)对高强次轻混凝土桥进行静力验算和分析。结果表明:高强次轻混凝土桥在恒载作用下的静力分析、活载作用下的静力分析,荷载组合工况下的正截面抗弯验算、斜截面抗剪验算、正截面抗裂验算均符合桥梁规范要求。(3)进行高强次轻混凝土桥与普通混凝土桥的受力特性比较分析。结果表明:高强次轻混凝土桥在反力、应力、弯矩和剪力等方面的受力特性均优于普通混凝土桥。(4)分析桥梁成桥阶段的固有振动特性,得到前五阶固有频率和周期。结果表明:与普通混凝土相比,次轻混凝土的自振周期长,有利于桥梁抗震能力的提高。本论文的研究成果不仅论证了高强次轻混凝土桥的静力验算符合桥梁规范要求,并且论证了高强次轻混凝土的各项力学性能和抗震性能优于普通混凝土,最终为复合材料在桥梁工程中的应用奠定理论基础。
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