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预应力混凝土连续刚构桥1/4跨箱梁裂缝成因分析
| 论文题名： | 预应力混凝土连续刚构桥1/4跨箱梁裂缝成因分析 |
| 关键词： | 连续刚构桥;箱梁开裂;桥梁结构;应力分析 |
| 摘要： | 随着我国交通行业的不断发展，大跨度的预应力混凝土连续刚构桥得到了普遍地应用。由于设计理论和施工质量等原因，部分预应力连续刚构桥在施工过程中或者建成运营中出现箱梁开裂的现象，尤其是腹板开裂比较严重。裂缝的频繁出现阻碍了连续刚构桥更好的发展，也对桥梁结构的安全性、耐久性和使用寿命产生了非常不利的影响。本文以某长江大桥为依托，对连续刚构桥箱梁腹板裂缝产生的原因进行分析研究，同时也提出了一些预防裂缝出现的措施。 本文查阅了大量文献资料，在国内外已有的研究成果上，对预应力混凝土连续刚构桥箱梁腹板裂缝的成因进行理论分析。然后通过空间有限元软件MIDAS/CIVIL建立全桥模型对全桥箱梁的腹板受力状态进行应力验算。利用MIDAS/FEA建立本桥L/4跨附近三个块段局部三维实体模型分析局部箱梁腹板的应力状态，充分考虑了各种因素对裂缝产生的影响，重点分析了箱内外温度差和相邻块段龄期差异对腹板开裂的影响。同时对依托桥梁结构箱梁腹板进行现场调查，以验证有限元模型的计算分析结果的准确性。针对腹板产生裂缝成因提出一定的措施预防裂缝的产生。 本文通过有限元模型的计算分析结果表明: ①全桥模型对箱梁腹板的应力验算满足规范容许值，全桥整体升降温以及竖向温度梯度对腹板的开裂影响不大。全桥模型对局部箱梁腹板的应力状态分析不够准确。 ②局部模型分析得出各个单项荷载对腹板开裂影响不大，几个单项荷载的组合工况可以看出腹板内外温差对腹板应力状态的影响所占比例较大。 ③施工原因造成两块段的间隔时间较长，后浇筑的块段在交界面处受到上一块段的收缩约束拉应力。交界面处主拉应力随着两个块段的龄期差异增大而变大，超过抗拉极限强度就会产生腹板裂缝，同时组合腹板内外温差使得腹板主拉应力更大，这也是本桥箱梁腹板开裂的主要原因。 |
| 作者： | 曹科 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 肖光宏 |
| 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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