基于橡胶粉改性混凝土的高速铁路路桥过渡段结构性能研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:jeans
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高速铁路较之一般铁路线对线路的平顺性要求更高,一条高速铁路线路是由路基、桥梁、隧道、涵洞等不同刚度的构筑物组成,在这些不同构筑物连接处存在着刚度差异所引起的沉降差异,沉降差异导致了线路的不平顺,这种沉降差异在路基和桥梁过渡间表现的更加明显。本文针对现有高速铁路路桥过渡段结构中刚度较大,过渡段结构与路基之间存在沉降差异,导致过渡段结构在列车荷载作用下被拉断的问题,提出使用橡胶混凝土作为路桥过渡段结构改性材料的思路。通过室内试验对基准混凝土和各类橡胶混凝土的工作性能、密度、含气量、标准立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、弹性模量等物理力学指标进行检测。利用有限元软件Midas/GTS对过渡段结构使用基准混凝土和不同种类的橡胶混凝土以及橡胶混凝土与基准混凝土组合构成的路桥过渡段对比分析静动荷载作用下路桥过渡段—路基的应力、沉降情况,得出以下结论:1.掺入橡胶粉后对试验混凝土工作性能基本无影响;在混凝土中掺入橡胶粉后,橡胶混凝土的密度会降低,引气量会增加,当掺合比例为5%、10%、15%、20%时,三种橡胶混凝土密度均值依次为2.14g/cm3、2.07g/cm3、1.97g/cm3、1.93g/cm3,引气量分别均值为5.33%、7.67%、9.34%、10.2%。2.在基准混凝土中掺入橡胶粉会使得橡胶混凝土的强度降低,橡胶粉掺入量越大,橡胶混凝土强度降低幅度越大,其中28d立方体抗压强度,三种橡胶混凝土的掺合比例为5%、10%、15%、20%时,强度降低均值为17.85%、49.13%、82.78%、93.05%。3.利用Midas/GTS软件对路桥过渡段—路基模型分别施加静动荷载作用下,过渡段结构出现集中受拉区域,且同种材料的过渡段结构,动荷载作用产生的最大拉应力比静荷载作用下高出20%左右。使用强度低的橡胶混凝土作为过渡段结构材料,可使受拉区域的应力值减小。施加静、动荷载时,与基准混凝土比较强度折减比例为60%时,受拉区域的最大拉应力降低均值分别为40.26%、42.37%。4.在荷载作用下路桥过渡段—路基结构,以基准混凝土作为路桥过渡段材料时,结构中线沉降曲线呈上凸状态,使用橡胶混凝土材料作为路桥过渡段结构时,沉降偏大。择优选择80目橡胶混凝土强度折减60%时与基准混凝土组合共同构成新型路桥过渡段结构。分别考察当橡胶混凝土填筑厚度为1m、2m、3m、4m时,新型路桥过渡段结构的应力及沉降变化情况。结果表明,使用橡胶混凝土填筑于基准混凝土之上时,路桥过渡段结构最大应力显著降低,降低平均幅值为34.82%,而不同厚度的橡胶混凝土填筑于路桥过渡段结构,对其最大拉应力基本无影响。但随着填筑厚度的增加,过渡段结构沉降曲线由上凸状态变成线性,其中当橡胶混凝土填筑厚度为2~3m时,过渡段结构至路基本体可实现平稳过渡。
其他文献
现浇钢筋混凝土双向板楼盖已越来越多地应用到工程实践中,但目前常用的设计方法并没有考虑梁对板内力分布的影响。因此,针对现浇钢筋混凝土双向板结构,提出更为合理的设计方
本文在系统总结了近年来结构损伤识别领域比较成熟的方法和新的研究思路基础上,进行了针对实际损伤检测中只能获得低阶模态条件下的结构损伤识别方法研究,提出了适用于建筑结构
本文以广州市内环路广佛出口放射线珠江大桥西桥为工程背景,对连续梁桥顶推施工进行了动态过程的仿真分析和关键技术的研究,从理论上推导了顶推施工中临时墩设置的最优位置和导
  本文建立了风-列车-桥梁体系动力分析模型。该模型较为全面地考虑了桥梁的抖振以及与脉动风之间的自激振动、列车-桥梁耦合振动、侧向风对车辆的影响等多种因素,较为真实
天然粘土的变形特性和本构模型研究是岩土工程领域的基本研究课题之一,具有重大的理论意义和工程实用价值。结构性和各向异性是天然粘土最基本的变形特性。本文在粘土的各向异
学位
充分利用冶金工业副产物粒化高炉矿渣生产碱激发高性能水泥,成为了当前建材领域热门研究方向之一,这对于建立资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。近些年来,人们对于矿渣的利用进行了大量的研究,并取得了一定的成果。目前矿渣主要是作为填充料或者取代部分硅酸盐水泥熟料生产矿渣水泥,亦或者作为碱激发水泥的主要原料。本课题主要研究了碱矿渣混凝土抗压强度、静态应力-应变性能以及动态应力-应变性能,与此同时对流动性
由于土层分布的不均匀性,基坑周边地面荷载的不对称性,场地地面两面高差的不同,基坑土方开挖的不对称等因素都会导致基坑支护结构上承受的荷载非对称,从而造成其变形及内力大
本文在饱和土初始应力各向异性的弹塑性模型和非饱和土弹塑性模型的基础上,给出了原状非饱和黄土不等向硬化弹塑性模型,并采用基于SMP准则的空间应力变换,对其进行三维化,使
现浇混凝土薄壁筒桩作为一种新的桩型,具有良好的应用前景。以前,人们把主要的精力放在了改善筒桩的施工工艺方面,而在理论及试验研究方面倾注的热情较少。设计者也因为对筒桩的
结构健康监测是当今土木工程领域的一个研究热点。其中结构损伤检测是结构健康监测的基础和核心,而振动模态分析技术和神经网络技术是解决这一问题的有效工具。 本文目的