钢筋混凝土u型梁扭转理论分析与试验研究

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1、分类号TU3学号1108140611006学位论文钢筋混凝土U型梁扭转理论分析与试验研究TheoreticalAnalysisandExperimentalResearchonTorsionofRCU-shapedBeam董月龙指导教师姓名龙佩恒教授北京建筑大学焦驰宇副教授北京建筑大学申请学位级别硕士学位类别工学硕士专业名称桥梁与隧道工程年级土研11论文答辩时间2014年12月学位授予单位和日期北京建筑大学2015年1月答辩委员会主席董军教授论文评阅人×××职称、×××职称北京建筑大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声

2、明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或他人为获得北京建筑大学或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签字：書问i曰期：种广年/月/曰北京建筑大学硕士学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知

3、识产权属于北京建筑大学，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文纸质版和电子版，可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。学位论文作者签名:校内导师签名^^年/月？曰年/月,日校外导师签名：年月曰摘要摘要U型梁作为城市轨道交通桥梁的一种新型上部结构形式，目前已在我国的轨道交通中得到越来越多的应用。U型梁和T梁、箱型相比，具有横截面利用率高、外观美观、成本低等优点，且可以有效降低噪音污染

4、。但由于U型梁属于薄壁开口截面，其受力复杂，特别是扭转承载力计算方法问题，在现有规范中没有相关论述。因此，针对U型梁抗扭性能的研究十分必要。本文采用理论分析与模型试验相结合的研究方法，针对钢筋混凝土U型梁的扭转问题开展专题研究，综合理论与试验研究成果，得出以下结论：1.基于符拉索夫开口薄壁杆件扭转理论，同时根据弯矩与扭矩公式的相似性，提出了适用于开口薄壁U型梁在约束扭转作用下的开裂和极限扭转承载力公式。2.根据实际工程应用中的U型梁，设计了1:4缩尺试验模型和试验方案。3.通过对在约束扭转条件下的6根钢筋混凝土U型梁

5、模型的纯扭和弯扭试验结果与理论计算结果的分析研究，验证了开口薄壁U型梁在约束扭转作用下的开裂和极限扭矩公式的可靠性。本文针对在固定约束条件下的开口薄壁U型梁，在分别受到纯扭和弯扭作用下，提出了其开裂和极限扭矩的理论计算公式，通过6根梁的试验研究证明了公式的可靠性，最终可为未来U型梁的工程应用提供技术支持。关键词：钢筋混凝土U型梁；模型试验；纯扭；弯扭；开裂扭矩；极限破坏扭矩；开裂和极限扭转承载力公式；IAbstractAbstractU-shapedbeamisanewtypeofupperstructureform

6、inurbanrailtransitbridges,whichhasbeenappliedmoreandmoreinrailtransitinourcountrysofar.Comparedwiththetraditionalbox-beam,Tbeam,U-shapedbeamhashighutilizationrate,beautifulappearance,lowcost,andcaneffectivelyreducenoisepollution.ButbecausetheU-shapedbeamarethin

7、-walledopensection,thestressiscomplex,especiallythetorsionalbearingcapacitycalculationmethodofproblem,andthereisnorelevantdiscussioninthepresentspecification.Therefore,thestudyofU-shapedgirdertorsionalperformanceisnecessary.Thispaperadoptstheresearchmethodofcom

8、biningtheoryandmodeltestforreinforcedcoagulation,thetorsionproblemofU-shapedbeamthematicresearch,comprehensivetheoreticalandexperimentalresearchresults,drawthefollowingconcl