考虑弹性模量分布的空间T梁结构分析

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近年来,随着公路交通量不断增加,旧桥老化、破损或受原设计荷载标准的限制的矛盾日益突出。对危桥进行加固维修,就要先了解该桥梁的工作状态。 T型梁以其结构简单、施工方便、造价低等优点,广泛应用于公路桥梁中。工程设计中通常假定混凝土的弹性模量E为某一假定值,而实际工程中的混凝土的弹性模量有着较大的差异。目前对于桥梁检测等实际工程,这种假定是导致无法确切地估计出T梁的工作状况的重要原因之一。本文以板肋式多肋T梁空间计算的板梁有限单元法为基础,独创性地考虑了混凝土弹性模量在不均匀分布的情况下,进行多片T梁的空间理论分析,并编制程序计算。 然后,在弹性模量恒定的条件下,使用本文编制的程序,计算某简支正交双T梁桥荷载下的响应,并与Ansys使用实体单元模拟结构的计算结果进行比较验证。从而证明本文的计算方法是可靠的。 接下来,分别在弹性模量恒定和两种随机不同分布的条件下,计算某3×20m三跨钢筋混凝土连续T型梁桥荷载下的响应。对于随机分布的弹性模量,考虑弹性模量不均匀与否对荷载下桥梁的响应影响很小;对于分块随机分布的弹性模量,考虑弹性模量不均匀与否对其响应最大相差2.96%。 最后,通过算例分析得出结论。对于弹性模量近似随机分布的结构,即同期现场浇筑而成的结构、养护条件相同的预制结构,无需考虑弹性模量不均匀的影响,只需用弹性模量的平均值考虑;对于弹性模量不均匀随机分布的结构,即不为同期浇筑的现浇结构、分批且养护条件不尽相同预制的结构,可以考虑±5%的余量。
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