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大跨径PC连续刚构桥的空间受力分析
| 论文题名： | 大跨径PC连续刚构桥的空间受力分析 |
| 关键词： | 刚构桥;箱梁腹板;空间受力;有限元软件 |
| 摘要： | 近年来,轻巧纤细的桥梁结构受到了设计师们的青睐,并且桥梁的载重和跨径也在不断增加。连续刚构桥由于在这些方面有着得天独厚的优势而被大量采用。但随着跨径的不断增加,在后期运营中梁体开裂等问题也开始显现,并存在一定普遍性,因此,对大跨径 PC连续刚构桥的空间受力分析就显得尤为重要。本文主要完成了如下工作: 1)阐述了连续刚构桥的发展概况和体系特征,探讨了目前连续刚构桥中易出现的跨中下挠、梁体开裂这两大问题,并提出了对于大跨径 PC连续刚构桥进行空间受力分析的必要性和意义。介绍了箱梁空间受力的特点和分析方法以及预应力钢束的设计方法和计算理论。 2)以跨径为55m+2×100m+55m的某座预应力混凝土连续刚构桥为工程背景,采用有限元软件 Midas/Civil建立了全桥梁单元整体模型,实现了对全桥的整体受力情况的模拟,分析了全桥梁单元模型的静力特性。 3)采用有限元软件 Midas/FEA对桥梁进行局部空间实体单元模型的仿真分析,这里选取了构造形式和受力较为复杂的主墩0号块以及延伸单元作为研究对象,进一步分析了连续刚构桥的空间受力特性,并与梁单元模型作对比分析,结果表明目前工程设计常采用的梁单元模型计算并不符合桥梁局部位置的真实受力情况,这也是箱梁容易开裂的原因之一,而实体单元模型则可以反映出箱梁腹板中锚固区位置等一些特殊截面的局部应力。 4)最后详细分析了竖向预应力作用下箱梁腹板的受力情况,并研究了竖向预应力钢筋的作用理论。通过对实体模型的分析,讨论了预应力钢束的预加应力在梁体中存在一定扩散角度,并详细分析了预应力的扩散效应,由此找到箱梁腹板存在的预应力盲区问题。通过对不同间距布置竖向预应力钢筋的对比分析,研究了在充分考虑预应力的扩散效应作用下,竖向预应力钢筋在腹板中的合理间距问题。 |
| 作者： | 杨刚 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 谭冬莲 |
| 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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