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严寒地区预制拼装技术在波形腹板RPC混凝土组合结构中的应用研究

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通过建立波形腹板RPC混凝土组合梁有限元模型,提出计算特点和计算模式。用MIDAScivi16.71对某波形腹板预应力组合结构初步设计方案进行静力计算,对其承载能力极限状态、正常使用极限状态的进行验算。该项目分析在北方严寒地区预制拼装波形腹板RPC混凝土组合结构在低温下的抗剪及抗冲击性能,对波形腹板RPC混凝土连接键的关键结合部位进行剪力连接键的设计。本项目的创新点在于我国对严寒地区波形腹板RPC混凝土组合结构受力特性的理论研究较少,在工程实践上也尚处于探索阶段。因此,迫切需要对严寒地区波形腹板RPC混凝土组合结构的力学性能及设计理论方法进行系统的研究,并且在实践上加以总结,以赶上世界桥梁结构工程技术的发展。我国正处于公路桥梁建设的高峰期,建设资金相对僵乏,而波形腹板RPC混凝土组合结构正具备缩短工期、降低成本、提高效益等多项优点。因此,在我国的桥梁建设中很值得大力推广和应用该种桥型,而进行波形腹板RPC混凝土组合结构的力学特性以及设计理论的研究,将大大促进我国预应力混凝土组合结构理论和工程实践的发展,并将为该结构在我国桥梁工程中的应用提供理论依据和技术支持。

成果创新性:

1、用MIDAS civi16.71软件过波形腹板RPC混凝土组合结构进行强度、稳定及低温抗冲击进行验算,表明其破坏以局部屈曲和整体屈曲为主,合成屈曲作为参考,无脆坏现象。

2、波形腹板RPC混凝土组合结构中应用预制拼装技术,降低了施工成本,加快了施工进度,保证了工程质量。

3、预制波形钢腹板,腹板内外均配置预应力钢筋,由体内预应力来满足恒载的承载能力,而体外预应力主要用来担负活荷载,即使在长期运营后,体外预应力索出现磨损或断裂时,也可以在夜间停止车辆通行后对其进行更换,方便日后维护和保养。

(1)稳定性要求根据现场专职测量工艺员反映情况,传统安装施工的故障率大约在3% - 5%(每70次测量2-3次故障),  因此本课题对稳定性要求为故障率在3%以内。

(2)精度要求按照施工管理规范规定,本课题为建立波形腹板RPC混凝土组合梁有限元模型,提出计算特点和计算模式。用MIDAS civ116.’71对某波形腹板预应力组合结构初步设计方案进行静力计算,对其承载能力极限状态、正常使用极限状态的进行验算系统,涉及工程造价计量,对各部分的精度有要求。