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大跨度预应力混凝土箱梁桥横向变形特性研究
| 论文题名： | 大跨度预应力混凝土箱梁桥横向变形特性研究 |
| 关键词： | 预应力混凝土箱梁桥;箱型截面梁;横向变形;横向内力计算;自重荷载 |
| 摘要： | 箱型截面梁由于具有良好的结构受力性能，因而近年来得到了越来越广泛的应用。对箱梁的纵向受力分析已有较为成熟的方法。纵向计算一般是将桥梁结构简化为单个纵向梁段，按有限元平面杆系结构进行计算，对横向仅考虑横向分布系数的影响，没有进行实际的横向计算。这样就无法知道箱梁截面的横向受力状态，也无法进行横向配筋设计。在实际运营过程当中，箱梁受偏心荷载作用而产生开裂的现象非常普遍，特别对于箱梁顶板，纵向开裂的现象十分常见。因此，有必要开发一个既准确又方便的能直接用于工程设计的箱梁横向内力的计算程序。 框架分析法是将箱梁空间三维问题转化为平面框架问题的一种方法。论文运用平面框架分析的基本方法，对箱梁截面进行横向框架内力分析。为了解桥梁沿长度方向上各个截面的横向内力，在梁长度方向截取单位长度的框架截面，取截面顶板两角点的转角θ和转角的导数θ'四个节点位移为基本未知量，并用位移法推导得到截面节点位移与横向弯曲内力的关系式。然后，以三次多项式作为位移函数，运用能量原理推导了横向框架单元刚度矩阵，并分别推导了集中、均布、自重荷载作用下的等效节点力，最后用FORTRAN语言编制了计算程序。根据计算程序，即可得出在各级荷载组合下箱梁横向变形的变化规律。 论文还以沅水大桥为工程背景，建立了实桥模型。将实桥模型计算结果与规范、相关设计资料、桥梁实际存在的问题和相关文献算例进行对比分析，以论证程序计算结果的正确性。在顶板的最不利位置布置车辆荷载，将求得的顶板最大横向拉应力与横向预压应力做比较，分析了沅水大桥顶板的应力状态。最后总结了现行设计方法存在的不足，探讨了如何预防顶板开裂等问题。 |
| 作者： | 张昊宇 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 钟新谷;舒小娟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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