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原文传递大跨PC梁桥下挠控制技术研究

论文题名：	大跨PC梁桥下挠控制技术研究
关键词：	大跨PC梁桥;下挠控制;混凝土徐变;临时体外束;预应力体系
摘要：	随着使用年限的增加，大跨 PC梁桥在运营过中出现梁体开裂和跨中持续下挠这两大病害。本文以红岩溪特大桥为依托工程，提出在施工阶段施加临时体外束的新技术，以及推迟部分顶板束至成桥后张拉的新流程，来降低成桥后跨中下挠，并通过有限元计算分析了这两种方法对结构受力、变形及预应力的影响；最后，本文分析了成桥后根部应力以及剪切变形对结构变形的影响。主要结论如下：　　（1）混凝土徐变是造成梁体下挠的重要原因，因此提出在悬臂阶段张拉临时体外束来加快徐变发展，从而减少桥梁运营后由徐变产生的下挠。本文考虑4种临时束方案，方案1~3只布置底板临时束，数量依次递增，方案 a为方案1的对照方案，同时布置等量顶、底板临时束。有限元分析结果表明，当仅增加施工阶段底板压应力时，成桥后结构由徐变引起的下挠减少，其中方案3成桥后20年跨中下挠可减少36.96％；此外，拆除临时束使主跨跨中底板压应力增加，提高了跨中截面的抗裂性能；最后通过实测与有限元结果对比，验证了模型的可靠性；　　（2）基于红岩溪大桥纵向预应力体系，提出将4对顶板束推迟至成桥后张拉的新流程，一方面使成桥前底板应力增加、顶板应力减小，使成桥后由徐变产生的下挠减小，另一方面补张顶板推迟束时使跨中梁段产生上拱，这两点使成桥后跨中下挠大幅减小；有限元计算结果表明，新张拉流程使成桥后20年跨中下挠较原设计减小66.06%，同时顶板推迟束补张时的上拱作用使跨中底板压应力较原设计增大1.1MPa，有效提高了跨中截面抗裂性能；　　（3）成桥时支点上缘应力越大、下缘越小时，后期跨中下缘应力减少越小，跨中截面抗裂性能越好，同时成桥后的跨中下挠越小；以红岩溪大桥为算例，弹性变形下考虑剪切变形时成桥主跨最大累计竖向位移比不考虑剪切变形时大9.05%，可见不考虑剪切变形会使梁体的施工预拱度偏小；当考虑剪切徐变时，成桥后跨中下挠增加明显，若以学者关于剪切徐变系数的试验结果来计算，即剪切徐变系数达到轴向力徐变系数的3倍时，成桥后20年跨中下挠提高21.97%，已远远大于5%，因此在下挠计算中应对剪切变形引起足够重视。
作者：	肖晓灿
专业：	土木工程
导师：	张阳
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文