试析土压力分布对薄壁桥台应力影响的数值分析与研究

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1、东北大学硕士学位论文土压力分布对薄壁桥台应力影响的数值分析与研究姓名：边晶梅申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：陈耕野20031201东北大学硕士学位论文摘要土压力分布对薄壁桥台应力影响的数值分析与研究摘要薄壁式桥台是近年来出现的的—种轻型结构，具有混凝士用量少，基坑开挖土方量少，外形轻巧美观，可充分利用桥下净跨径等很多优点，非常适合在高速公路中小跨径杨梁中使用。但是桥台开裂问题在很大程度匕限制了潜壁桥台的广泛使用。当前对薄壁桥台开裂原因的分析大多认为这是非荷载裂缝，与桥台土压力作用无关。作用于桥台上的土压力按照其产生的

2、原因分为两部分，台后填土本身产生的土压力和车辆荷载作用引起的土压力。目前，规范中按库仑主动土压力理论计算填土压力，将台后破坏棱体范围内的车辆荷载换算成等代土层后计算其对桥台产生的压力。本文中作者提出一种新算法，即按空间问题计算填士压力，并将车辆荷载等代成长条形均布荷载，据此来计算其对桥台产生的土压力。文中结合锦州一阜新高速公路上的桥台实例计算了两种模式下的桥台土压力，并借助大型通用软件ANSYS对桥台进行了非线性有限元分析，比较了这两种隋况下桥台的应力响应及分布规律。结合混凝士收缩应力分析得出结论，即按照本文提出的土压力计算模

3、式，土压力引起的桥台应力对薄壁桥台开裂问题是有影响的，应该加以重视。本文还针对防止桥台开裂提出了建议。关键词薄壁桥台土压力分布非线性分析应力响应开裂-Ⅱ．东北大学硕士学位论文ABSTRACTNumericalAnalysisandResearchofStressInfluencetoThinWallAbutmentCausedbytheDistributionofEarthPressureABSTRACTAsakindoflight—dutystructurepresentsinrecentyears，thinwallabut

4、menthasseveralobviousadvantagesoverothertypeabutments．Itneedslessquantityofconcrete，lessquantityofearthworktoexcavatebase．Itislittle，lightandhasbeautifulappearance．ItCanalsotakefulluseofheadroomunderbridge．So，thinwallabutmentisverysuitabletobeusedinmediumandsmallbri

5、dgesonexpressway．However,thefactthatthinwallabutmentscrackcommonlyhindersthistypeabutment’Sbeingwidelyusedtoagreatextent．ResearchesaboutthecauseofcrackconsiderthatcrackiSnottheresultof10adandhasnothingtodowithearthpressure．Theearthpressureonabutmentcanbedividedintot

6、wopartsbythecause，Onepartiscausedbyearthitselfandanotherpartiscausedbyvehicleload．Accordingtocode，theformeriscalculatedonthebaseofcoulomb’theoryaboutactiveearthpressure，andvehicleloadistransformedintoequivalentearthlayer,thencalculatethepressurecausedbyit．Anewmethod

7、isputforwardinthispaper,accordingwhichtheearthpressureisdealtwithasspatialproblemandloadvehicleistransformedintouniformlydistributedloadontwo_by-fourrectangle．Takeseveralabutmentsonthejinzhou-fuxinexpresswayforexample，theauthorcalculatedandcomparedtheearthpressurein

8、termsoftwomethodsinthefirstplace，thendidnon-linearfiniteelementanalysisofreinforcedconcretethinwallabutments．surmnarizedthestress’distribu