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混凝土连续曲线箱梁桥内力与设计参数因素研究
| 论文题名： | 混凝土连续曲线箱梁桥内力与设计参数因素研究 |
| 关键词： | 设计参数;混凝土连续曲线箱梁桥;力学性能;张拉顺序 |
| 摘要： | 预应力混凝土曲线梁桥由于其线型优美且与环境协调、经济性好、抗扭刚度大等一系列优点已经成为现代交通工程中一种重要的桥型。但在营运过程中也出现了大量的病害,恶性事故频有发生。因此对连续箱梁桥的力学性能的研究非常必要。本文首先讨论了弯桥的几种基本理论与计算方法,包括弗拉索夫弹性薄壁结构理论,平面曲梁的平衡微分方程,力与应变关系的圆弧微分方程等。然后采用结构有限元理论基础,以某一座实际工程中的曲线梁桥为例,利用有限元分析程序建立结构模型,采用单参数影响分析法对影响曲线梁桥的几个重要因素(曲率半径,支撑方式,支撑偏移,预应力钢绞线张拉顺序等)进行分析计算比较与归纳。具体内容如下: 1)通过对不同曲率半径的曲线梁桥进行计算分析可知,曲率半径越大,曲线梁桥y方向的位移会减小,最大主拉应力有所减小,最大主压应力有所增大。支座的受力也更加均匀合理。故在做曲线梁桥设计时,尽量采用曲率半径比较大的曲线。这样不仅桥梁美观,其受力也会更加合理。 2)通过对不同支撑方式的曲线梁桥进行对比分析,可以得出抗扭支撑与点铰支撑相比其z方向最大挠度值减小20.6％,最小挠度值的绝对值减小43.3%。这说明设置抗扭支撑可以有效控制曲线梁桥的竖向变形。另外点铰支撑桥台支座会受到更大的扭矩。而且,相对点铰支撑,抗扭支撑梁体内力值也会更加均匀。 3)通过对曲线梁桥点铰支撑偏移与抗扭支撑偏移可以得出,对于本桥,若跨中采用点铰支撑则向外偏移25cm左右最为合适。此时桥台支座所受到的扭矩与支反力最为均匀,差值最小。曲线梁桥y方向变形也有一定程度地减小。若跨中采用抗扭支撑,支座偏移对曲线梁扭矩内力有一定影响,对其余因素无明显影响,考虑扭矩因素向外偏置15cm比较合适。 4)通过模拟曲线梁桥施工阶段预应力钢绞线不同张拉顺序,可以得出不同张拉顺序对主梁最大主拉应力有一定影响,对其余因素无明显影响。综合考虑,建议此曲线箱梁桥采用先外侧后内侧的张拉顺序。 |
| 作者： | 倪效虎 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王钧利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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