亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        腹板斜裂縫對(duì)重載鐵路32 m跨度預(yù)應(yīng)力混凝土T梁受力影響仿真分析

        2022-05-10 04:32:20許見(jiàn)超葛凱王振朱希同袁磊榮嶠
        鐵道建筑 2022年4期
        關(guān)鍵詞:主拉梁體腹板

        許見(jiàn)超 葛凱 王振 朱希同 袁磊 榮嶠

        1.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司鐵道建筑研究所,北京 100081;

        2.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司高速鐵路軌道技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100081

        現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn),大秦、朔黃等重載鐵路的32 m跨度預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁均出現(xiàn)不同程度的腹板斜裂縫病害,縱向分布在距梁端4~8 m的區(qū)域,集中出現(xiàn)在腹板相對(duì)較?。?5 cm)的專(zhuān)橋2039/2040梁型?,F(xiàn)場(chǎng)注墨及鉆芯檢查結(jié)果表明,腹板斜裂縫向內(nèi)深入約5~7 cm,并未穿透腹板,且腹板兩側(cè)斜裂縫位置并不重合。

        為明確重載鐵路混凝土T梁腹板斜裂縫病害成因,以大秦鐵路為例對(duì)橋梁實(shí)際運(yùn)營(yíng)荷載進(jìn)行調(diào)研,發(fā)現(xiàn)橋梁當(dāng)前運(yùn)營(yíng)荷載水平遠(yuǎn)超原運(yùn)營(yíng)狀態(tài)[1],原因是:①橋面軌枕和鋼軌的強(qiáng)化改造、雙片并置T梁的橫向加固以及道砟層厚度的普遍超限均導(dǎo)致現(xiàn)階段二期恒載顯著增大。大秦鐵路橋面道砟層厚度普遍達(dá)45~65 cm,遠(yuǎn)超規(guī)范[2-4]限值35 cm。以專(zhuān)橋2040直線梁為例,原設(shè)計(jì)單片梁二期恒載為18.5 kN/m,線路改造后按道砟超厚30 cm計(jì)算,現(xiàn)階段實(shí)際二期恒載為38.6 kN/m。②鐵路貨運(yùn)列車(chē)軸重、牽引質(zhì)量及運(yùn)量不斷增加,目前大秦鐵路主要開(kāi)行軸重25 t C80、牽引質(zhì)量1萬(wàn)t和2萬(wàn)t的重載列車(chē),年運(yùn)量已超過(guò)4億t。

        文獻(xiàn)[5-8]對(duì)既有鐵路橋涵開(kāi)行大功率、大軸重貨車(chē)適應(yīng)性的計(jì)算分析結(jié)果表明,25 t軸重貨車(chē)的運(yùn)營(yíng)活載效應(yīng)低于原設(shè)計(jì)中-活載效應(yīng),但梁體活載效應(yīng)(彎矩和剪力)儲(chǔ)備較低。文獻(xiàn)[9-10]同時(shí)考慮重載鐵路實(shí)際運(yùn)營(yíng)恒載效應(yīng)與活載效應(yīng),針對(duì)大秦重載鐵路上應(yīng)用最廣泛且開(kāi)裂病害較為集中的32 m跨度后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁的抗裂性能和強(qiáng)度儲(chǔ)備進(jìn)行了檢算,發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)支T梁在運(yùn)營(yíng)荷載作用下的截面內(nèi)力已超設(shè)計(jì)值,專(zhuān)橋2039/2040梁的腹板最大主拉應(yīng)力已超規(guī)范限值。該梁型在運(yùn)營(yíng)荷載作用下腹板主拉應(yīng)力過(guò)大,斜截面疲勞抗裂性能相對(duì)不足,可能是出現(xiàn)腹板斜裂縫病害的主要原因[9-12]。

        本文通過(guò)建立重載鐵路專(zhuān)橋2040簡(jiǎn)支T梁的實(shí)體有限元精細(xì)化模型,分析運(yùn)營(yíng)階段腹板斜向開(kāi)裂后的梁體受力性能,為梁體狀態(tài)評(píng)估與病害整治提供技術(shù)支撐。

        1 模型建立

        針對(duì)出現(xiàn)腹板斜裂縫的32 m跨度預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁,分別建立4種不同斜向開(kāi)裂狀態(tài)的實(shí)體有限元模型,主要對(duì)運(yùn)營(yíng)荷載作用下距梁端4~8 m的(斜裂縫縱向分布區(qū)域)腹板混凝土主拉應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力鋼束和箍筋應(yīng)力,以及跨中撓度進(jìn)行計(jì)算分析。預(yù)設(shè)4種模型的斜裂縫形態(tài)如下:①模型Ⅰ,腹板完好無(wú)斜裂縫。②模型Ⅱ,依據(jù)實(shí)梁斜裂縫位置調(diào)研結(jié)果,在縱向距梁端4.3~7.1 m設(shè)置1條斜裂縫,與梁體縱向呈30°,斜裂縫深度150 mm,貫通腹板,見(jiàn)圖1(a)。③模型Ⅲ,在模型Ⅱ基礎(chǔ)上將斜裂縫深度改為75 mm,即自腹板外側(cè)深入至腹板一半深度。④模型Ⅳ,在模型Ⅲ基礎(chǔ)上,在主斜裂縫上方增設(shè)1條深度為75 mm的次斜裂縫,2條斜裂縫水平距離1 m,見(jiàn)圖1(b)。

        圖1 有限元模型

        為了提高計(jì)算效率,建立單片、半跨T梁幾何模型,在跨中截面施加對(duì)稱(chēng)邊界條件,在梁端施加滑動(dòng)邊界條件。斜裂縫處定義摩擦接觸關(guān)系,切向摩擦因數(shù)取0.3,法向僅受壓且不可穿透。預(yù)應(yīng)力束和箍筋埋入混凝土中,不考慮黏結(jié)滑移。預(yù)應(yīng)力束分別模擬原設(shè)計(jì)永存預(yù)應(yīng)力水平和80%原設(shè)計(jì)永存預(yù)應(yīng)力水平(即考慮20%永存預(yù)應(yīng)力損失),預(yù)應(yīng)力通過(guò)降溫法施加?;炷?、預(yù)應(yīng)力束和鋼筋均按彈性材料模擬,彈性模量分別為35、200、210 GPa?;炷敛牧喜捎靡浑A縮減積分實(shí)體單元C3D8R模擬,預(yù)應(yīng)力束和鋼筋采用線性桿單元T3D2模擬。

        混凝土重度取25 kN/m3,鋼絞線、鋼筋重度取78 kN/m3,二期恒載按實(shí)際情況取38.6 kN/m。列車(chē)活載按實(shí)際運(yùn)營(yíng)的多節(jié)C80貨車(chē)(滿(mǎn)載)取值,荷載圖式見(jiàn)圖2。滿(mǎn)載C80每軸分配至單片T梁的集中荷載為125 kN,動(dòng)力放大系數(shù)按1.2計(jì)。

        圖2 單節(jié)C80貨車(chē)滿(mǎn)載荷載圖式(單位:cm)

        按腹板斜裂縫頂部位置截面最大剪力加載工況布置輪位,車(chē)輪荷載近似分布在0.5 m(縱向)×1.0 m(橫向)范圍梁面上,加載輪位如圖3所示。

        圖3 加載輪位示意

        2 計(jì)算結(jié)果分析

        2.1 腹板主拉應(yīng)力分布

        設(shè)計(jì)2種荷載工況(工況1,自重+原設(shè)計(jì)永存預(yù)應(yīng)力+二期恒載+活載;工況2,自重+80%原設(shè)計(jì)永存預(yù)應(yīng)力+二期恒載+活載),分析4種模型在不同荷載工況下距梁端4~8 m區(qū)域的腹板主拉應(yīng)力分布,見(jiàn)圖4??芍孩倌P廷裥绷芽p區(qū)段腹板主拉應(yīng)力分布連續(xù),腹板主拉應(yīng)力最大值出現(xiàn)在腹板上部(工況1)或下部(工況2),而非剪應(yīng)力最大的腹板中部,模型Ⅰ腹板主拉應(yīng)力分布受彎曲正應(yīng)力影響較大。②模型Ⅱ腹板主拉應(yīng)力分布受斜裂縫影響而不連續(xù),箍筋附近混凝土主拉應(yīng)力較大。③模型Ⅲ腹板未開(kāi)裂半側(cè)的主拉應(yīng)力在斜裂縫相應(yīng)位置較大,表現(xiàn)出明顯的局部削弱。④預(yù)設(shè)主、次斜裂縫的模型Ⅳ腹板主拉應(yīng)力分布與模型Ⅲ整體一致,但混凝土主拉應(yīng)力減小。可見(jiàn),不同形態(tài)斜裂縫對(duì)腹板主拉應(yīng)力分布影響差異顯著。⑤縱向預(yù)應(yīng)力水平對(duì)腹板斜裂縫區(qū)域的主拉應(yīng)力分布影響顯著,預(yù)應(yīng)力水平降低時(shí)腹板最大主拉應(yīng)力增大。

        圖4 斜裂縫區(qū)段腹板混凝土主拉應(yīng)力分布(單位:MPa)

        2.2 梁體應(yīng)力

        4種模型在不同荷載工況下的有限元模擬計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

        表1 有限元模擬計(jì)算結(jié)果 MPa

        由表1可知:

        1)模型Ⅰ,工況1作用下其箍筋、預(yù)應(yīng)力鋼束拉應(yīng)力及腹板混凝土主拉應(yīng)力均滿(mǎn)足規(guī)范限值;工況2作用下,其各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)仍滿(mǎn)足規(guī)范要求。

        2)模型Ⅱ,工況1作用下箍筋應(yīng)力及活載應(yīng)力幅均超過(guò)規(guī)范限值,腹板混凝土主拉應(yīng)力亦超過(guò)規(guī)范限值;在工況2作用下箍筋應(yīng)力和腹板主拉應(yīng)力進(jìn)一步增大。

        3)模型Ⅲ,工況1作用下箍筋應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力均滿(mǎn)足規(guī)范限值,但腹板混凝土主拉應(yīng)力超過(guò)規(guī)范限值,腹板斜裂縫存在進(jìn)一步發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn);在工況2作用下箍筋應(yīng)力和腹板主拉應(yīng)力進(jìn)一步增大,箍筋應(yīng)力滿(mǎn)足規(guī)范限值,腹板斜裂縫進(jìn)一步發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)增大。

        4)與模型Ⅲ相比,模型Ⅳ在工況1和工況2下箍筋應(yīng)力和混凝土主拉應(yīng)力均有一定程度減?。?3%~22%),預(yù)應(yīng)力鋼束應(yīng)力水平相當(dāng)。腹板混凝土主拉應(yīng)力同樣超過(guò)規(guī)范限值,腹板斜裂縫存在進(jìn)一步發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)。

        綜上可知:①腹板斜裂縫深度對(duì)梁體受力影響顯著,與完好梁體相比,預(yù)設(shè)斜裂縫深度至一半腹板厚度時(shí),斜裂縫相交處箍筋的應(yīng)力大幅增長(zhǎng),但仍滿(mǎn)足規(guī)范限值;當(dāng)預(yù)設(shè)斜裂縫貫通腹板時(shí),斜裂縫相交處箍筋的應(yīng)力超過(guò)規(guī)范限值;②斜裂縫分布(條數(shù))對(duì)梁體受力有一定影響,與僅預(yù)設(shè)1條主裂縫相比,預(yù)設(shè)主、次斜裂縫時(shí)箍筋應(yīng)力及混凝土主拉應(yīng)力均有一定程度減??;③縱向預(yù)應(yīng)力損失同樣會(huì)導(dǎo)致梁體在運(yùn)營(yíng)荷載作用下的受力性能劣化。

        2.3 活載跨中撓度

        活載作用下各模型跨中撓度見(jiàn)表2。4種模型在活載作用下跨中撓度均滿(mǎn)足規(guī)范限值;與模型Ⅰ相比,斜裂縫貫通腹板的模型Ⅱ梁體跨中撓度增量不足1%,說(shuō)明斜裂縫狀態(tài)對(duì)梁體整體豎向剛度無(wú)顯著影響。

        表2 活載作用下各模型跨中撓度 mm

        2.4 斜裂縫上箍筋應(yīng)力分布

        模型Ⅱ中有15根箍筋,將15根箍筋從左至右編號(hào)為0#~14#,其中1#~13#箍筋與斜裂縫相交。工況1作用下斜裂縫處箍筋應(yīng)力云圖見(jiàn)圖5??芍?,斜裂縫相交處箍筋應(yīng)力顯著大于其他非相交區(qū)域。

        圖5 工況1下模型Ⅱ斜裂縫處箍筋應(yīng)力(單位:MPa)

        工況1作用下模型Ⅱ跨斜裂縫處箍筋應(yīng)力分布見(jiàn)圖6??芍?,斜裂縫上箍筋應(yīng)力在裂縫中部附近較大,裂縫兩端較小。

        圖6 工況1作用下模型Ⅱ跨斜裂縫處箍筋應(yīng)力分布

        3 結(jié)論與建議

        1)腹板斜裂縫深度對(duì)梁體應(yīng)力影響顯著,運(yùn)營(yíng)荷載作用下,與完好梁體相比,斜裂縫深度至一半腹板厚度時(shí),斜裂縫相交處箍筋的應(yīng)力大幅增長(zhǎng),但滿(mǎn)足規(guī)范限值;腹板混凝土主拉應(yīng)力超過(guò)規(guī)范限值;當(dāng)預(yù)設(shè)斜裂縫貫通腹板時(shí),箍筋最大拉應(yīng)力及活載作用下箍筋最大應(yīng)力幅遠(yuǎn)超規(guī)范限值。

        2)斜裂縫分布(條數(shù))對(duì)梁體受力有一定影響,與僅預(yù)設(shè)1條主裂縫相比,預(yù)設(shè)主、次斜裂縫時(shí)箍筋應(yīng)力及混凝土主拉應(yīng)力均有一定程度減小。

        3)斜裂縫對(duì)梁體的整體豎向剛度未見(jiàn)明顯影響。

        4)重載鐵路出現(xiàn)腹板斜裂縫病害的梁體應(yīng)密切關(guān)注其斜裂縫發(fā)展趨勢(shì),對(duì)于斜裂縫深度超過(guò)一半腹板厚度的梁體應(yīng)進(jìn)行檢算和評(píng)估。

        猜你喜歡
        主拉梁體腹板
        基于傳遞矩陣法和拼裝角偏差的頂推梁體無(wú)應(yīng)力線形的實(shí)現(xiàn)
        腹板開(kāi)口對(duì)復(fù)合材料梁腹板剪切承載性能的影響
        一種適用于薄型梁體的周轉(zhuǎn)裝置
        科學(xué)家(2022年5期)2022-05-13 21:42:18
        矮塔斜拉橋索梁錨固區(qū)受力性能研究
        主拉應(yīng)力與干濕交替耦合作用下混凝土中氯離子傳輸分析
        變截面波形鋼腹板組合箱梁的剪應(yīng)力計(jì)算分析
        大跨高墩箱型梁體橋梁施工關(guān)鍵技術(shù)
        鋼箱梁超高腹板設(shè)計(jì)理論與方法
        上海公路(2018年3期)2018-03-21 05:55:50
        大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋0號(hào)塊開(kāi)裂計(jì)算分析及預(yù)防措施
        淺談圬工梁體病害整治
        男人靠女人免费视频网站| 亚洲精品女人天堂av麻| 亚洲人成精品久久久久| 国产99页| 欧洲国产精品无码专区影院| 久久亚洲宅男天堂网址| 亚洲综合精品中文字幕| 国产国拍亚洲精品mv在线观看| 色婷婷资源网| 亚洲av乱码一区二区三区观影 | 精品久久久久久久久久久aⅴ| 蜜臀aⅴ永久无码一区二区| av网站免费在线不卡| 少妇一级淫片中文字幕| 中文字幕人妻熟女人妻| 欧美人与动牲交a精品| 日韩在线看片免费人成视频| 国产区高清在线一区二区三区| 美女性色av一区二区三区| 久青草影院在线观看国产| 香蕉免费一区二区三区| 日本免费一区二区三区| 精品国产一区二区三区久久久狼| 日本精品久久久久中文字幕1| 羞涩色进入亚洲一区二区av| 天堂资源中文网| 女性女同性aⅴ免费观女性恋| 青青草视频网站免费观看| 亚洲女同一区二区三区| 偷拍夫妻视频一区二区| 久久久久亚洲av片无码下载蜜桃| 欧美午夜精品久久久久久浪潮| 中文字幕人妻丝袜成熟乱| 国产高清精品一区二区| 大地资源在线影视播放| 特级做a爰片毛片免费看108| 日韩视频第二页| 亚洲第一页综合av免费在线观看| 亚洲国产色一区二区三区| 亚洲日本中文字幕天天更新| 欧美日韩中文字幕日韩欧美|