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节段预制拼装桥梁适用条件及若干关键技术研究
| 论文题名： | 节段预制拼装桥梁适用条件及若干关键技术研究 |
| 关键词： | 混凝土桥梁;参数设计;节段预制拼装法;键齿接缝;抗剪性能;水化热效应 |
| 摘要： | 节段预制拼装混凝土桥梁具有施工进度快、环境干扰小、成型质量好、减少全寿命周期成本等特点，近年在国内逐渐被采用，然而该技术的合理适用条件缺少详细研究，本文通过论述典型的节段预制拼装施工特点、分析影响设计方案选择的因素，研究预制节段拼装技术的合理应用范围，提出桥梁方案的比选方法。此外，本文还研究键齿接缝的抗剪性能、节段匹配水化热变形等关键技术，具体如下: (1)以南京长江四桥引桥、苏通大桥引桥为背景工程，论述逐跨拼装、对称悬臂拼装的具体施工步骤，分析影响逐跨拼装、对称悬臂拼装适用的因素，总结两种施工方法的各自适用范围。 (2)论述节段预制拼装桥梁的技术经济合理性，列出影响桥梁设计施工方案选择的主要因素包括桥梁总长、跨径、桥位条件、运输条件、造价、工期、质量、长期成本等，同时给出节段拼装适用的条件。阐述桥梁的全寿命周期成本定义及计算方法，进行了几个典型跨径桥梁采用不同施工方法、不同规模下的建设期成本对比。 提出一种引入权重系数的定量化分析方法，通过对影响因素及其指标评分，引入权重系数合成总评分，以此对不同设计施工方案进行比选，计算公式体现了单位成本对应建造性能的概念。以南京长江四桥南引桥为依托，用此方法比较了两个不同桥位条件下的拼装方案、现浇方案、移动模架的适用性。 (3)考虑键齿高度方向竖向应力(σy)和剪应力的非均匀分布特征，基于单键齿应力圆分析和塑性内力重分布，推导了干接缝、胶接缝的直剪破坏承载力公式，并进而推导了接缝面弯剪破坏的承载力公式。通过与既有试验结果对比，表明理论公式具有较好的计算精度。对于多键齿接缝，通过引入折减系数考虑多键齿效应 (4)通过有限元热分析，研究了箱梁节段匹配预制过程中的水化热效应。定量分析了预制浇筑段水化热传导至匹配段，所引起的匹配段箱梁“弓形变形”，研究了箱梁宽长比、水泥类型、环境条件等因素对弓形变形的影响规律。此外，还讨论了节段弓形变形对全桥整体受力行为的影响。 (5)总结节段预制拼装桥梁设计参数选择，包括材料选择，承载力计算方法，箱梁基本尺寸参数，节段划分，体内、体外预应力束的布置和分配比例，剪力键、锚固齿块、转向块的尺寸参数、布置位置和普通钢筋配置。 |
| 作者： | 魏明 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘钊;张建东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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