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多跨曲线连续梁桥结构受力及稳定性分析
| 论文题名： | 多跨曲线连续梁桥结构受力及稳定性分析 |
| 关键词： | 曲线梁桥;结构受力;梁体倾覆;抗扭支座;独柱墩 |
| 摘要： | 本文以江珠高速公路，南水互通立交A匝道，第二联4×25 m的曲线梁桥为工程背景。结合Midas civil软件，对该曲线梁桥进行了三维模型计算分析。以期理清曲线梁桥“弯扭耦合”效应的影响、曲线梁桥挠曲线形、曲线梁支座脱空、梁体倾覆等病害的发生机理。结合该曲线梁桥工程实例，主要进行了以下几个方面的分析与研究: (1)首先对国内、国外曲线箱梁桥的发展概况，曲线梁桥布置特点进行了归纳和总结。然后，针对我国桥梁学者关于预应力混凝土曲线梁桥的研究现状进行对比和分析; (2)从曲线梁桥的力学特征和相关计算理论入手。对曲线梁桥的力学特性、“弯扭耦合”现象进行分析;对曲线梁桥微梁段平衡微分方程、几何微分方程以及考虑剪力滞效应的“弯扭耦合”进行分析，对曲线梁桥内力与变形关系进行相关探讨; (3)结合Midas civil软件，通过对4×25m预应力混凝土曲线梁桥单梁模型的结构受力分析。探讨该曲线梁桥在恒载、车辆活载、温度效应、支座沉降等荷载作用下的受力特性; (4)针对曲线梁桥使用阶段，独柱墩常见病害:上部结构梁体倾覆、支座脱空、独柱墩处支座转角过大、独柱墩处横隔梁承载力不够等问题进行分析。并提出了有效地防止支座脱空现象发生的措施。 结合以上关于曲线梁桥的分析与研究工作，得出以下结论: (1)当曲线梁桥的曲率半径R较大时，曲线梁桥内外两侧支座的支反力差别将会越小。曲线梁桥内侧支座的支反力要小于外侧。因此需要设置抗扭支座以防支座脱空现象的出现; (2)曲线梁桥在恒载作用下，全桥扭矩呈现出:两边跨扭矩较大，两中跨扭矩较小的特点。同时，因曲线梁桥“弯扭耦合”效应的影响:当曲线梁桥曲率半径R较大时，梁体会出现上下缘以及左右端的应力相差不大的现象; (4)对于曲线梁桥来说，由温度梯度以及系统温度引起的曲线桥梁内力影响是不能忽略不计的; (5)对于曲线梁桥支座脱空现象，应采用全桥验算的手段来判别支座脱空、独柱墩处支座转角过大等问题，并提出增大抗扭支座间距的措施来防止支座脱空现象的发生。 (6)建议对曲线梁桥，独柱墩进行端部扩大设计，改单支座为双支座。这样可以有效地避免横隔梁处支反力过大，以及因上部结构发生变形等问题而引起的梁体突然倾覆现象。 通过以上研究内容及相关结论，以期能够为混凝土曲线梁桥更加广泛地应用做出应有的贡献，为曲线梁桥工程病害的防治提供可靠依据。 |
| 作者： | 胡晓 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 巫祖烈;罗家斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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