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山区桥梁柱式墩计算长度系数、合理尺寸及配筋研究
| 论文题名： | 山区桥梁柱式墩计算长度系数、合理尺寸及配筋研究 |
| 关键词： | 山区桥梁;墩台结构;桥梁设计;有限元分析 |
| 摘要： | 随着我国公路建设模式的转变，BT或PPP项目愈来愈多，而成本控制便成为高速公路建设方重点考虑的问题。特别对于山区高速公路，装配式桥梁成为缩短工期、节省投资的首选，那么柱式墩便随之应用。关于常规跨径下柱式墩的计算长度系数、合理尺寸及配筋成为当下山区高速设计的关键问题。 本文以某山区高速公路装配式桥梁为依托工程，利用能量法及有限元方法对25m～40m高墩进行了计算长度系数和截面合理尺寸及配筋研究。利用能量法推导了柱式墩一阶失稳临界力的计算式，通过欧拉公式换算即可得到其计算长度系数。其边界条件包括裸墩与两端弹性约束的柱式墩，与04规范中理想边界约束条件下计算长度相比较，本文得到的计算公式能够满足工程要求。利用有限元程序对25m～40m高墩在给定地质条件下的计算长度系数进行了系统分析，通过大量计算分别给出了裸墩阶段、盖梁连接阶段、施工架梁阶段及成桥阶段四种工况下的计算结果。从分布规律可知：在分析桥墩的计算长度时，可不考虑钢筋对截面刚度的修正；各个桥墩在施工状态计算长度最大、墩梁非固结的成桥状态次之、墩梁固结的成桥状态最小，这说明边界条件对高墩的影响较大。偏安全地考虑计算长度系数对设计的影响，实际应用时建议取表4-4-7中的较大值。利用有限元程序对某山区高速特定地质条件下25m～40m高墩施工阶段及成桥状态钢筋应力、裂缝宽度及强度进行了分析。在给定的地质条件下，成桥状态各个桥墩强度及裂缝验算均能满足规范要求，且有一定的安全储备。施工阶段为控制阶段，考虑两种施工工况进行分析。由计算结果得到建议值：25m高墩，墩径为1.8m，配筋为42φ28；35m高墩，墩径为2.0m，配筋为42φ32；40m高墩，墩径为2.2m，配筋为52φ32。 |
| 作者： | 赵勃 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 贺拴海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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