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小半径曲线PC箱梁桥悬臂施工扭转效应数值研究
| 论文题名： | 小半径曲线PC箱梁桥悬臂施工扭转效应数值研究 |
| 关键词： | 预应力曲线箱梁桥;悬臂施工;扭转效应;弯扭耦合;曲率半径 |
| 摘要： | 由于曲率半径的存在，曲线梁桥施工难度比直线桥大。施工过程中的扭转效应容易产生病害，曲线梁桥在施工阶段如何保证桥梁结构高质量、少病害是很重要的一步。特别是采用悬臂法施工时，曲线梁桥在体系转换过程中会产生扭转效应，因此对由于扭转效应产生的不利影响进行分析研究是很有必要的，且具有重要的现实意义，同时也能为预应力曲线箱梁桥施工设计规范制定提供理论依据。 本文采用Midas/Civil和Midas/FEA有限元软件计算分析，依托某匝道桥工程研究分析曲线梁桥悬臂施工扭转效应，并分析不同曲率半径下曲线梁桥最大悬臂阶段的扭转效应。调整依托工程的曲率半径后，结合悬臂施工法，选择最大悬臂阶段和全桥合拢阶段，分析超高值的设置和轻集料的使用对曲线梁桥扭转效应的影响，并提出应对措施。主要研究成果如下: (1)曲线梁桥在悬臂施工过程中产生弯扭耦合，在自重作用下外侧竖向位移比内侧大，同时在自重和预应力作用下0号块顶板以及横隔板处主压应力储备表现为内侧大于外侧，对结构不利。 (2)随曲率半径的减小，结构弯矩增幅很小，扭矩增幅很大，同时墩顶截面内外侧边缘主压应力差值呈增大趋势，对结构不利。曲线梁桥在悬臂施工过程中宜结合少支架进行，同时对悬臂端部截面顶板沿横桥向的竖向位移、各控制截面沿横桥向的应力以及临时支架的应力进行监控。 (3)随超高值的增大，结构弯矩、扭矩和竖向变形变化较小，同时中间桥墩墩顶处截面内外边缘主压应力差值增大，而中跨跨中截面内外边缘主压应力差值减小。曲线梁桥适宜设计成沿纵桥向变超高的形式，结合悬臂施工方法，在设置预拱度的同时设置变超高值，0号块处按规范取最小超高值，在跨中处可按规范取最大超高值。 (4)随轻集料混凝土使用长度的增大，结构自重下的弯矩、扭矩以及结构竖向位移呈减小趋势，提高了结构的安全储备，同时轻集料的使用可以改善截面顶、底板主压应力的分布，本桥中选取l=70m时改善最佳。 |
| 作者： | 邓毅 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 包立新;刘山洪 |
| 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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