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分阶段施工PC桥梁无应力状态法改进研究
| 论文题名： | 分阶段施工PC桥梁无应力状态法改进研究 |
| 关键词： | 分阶段施工;桥梁结构;无应力状态法;混凝土收缩;徐变效应;加速迭代法 |
| 摘要： | 桥梁结构分阶段施工已成为目前大跨度桥梁主要的成形方式，在确定分阶段施工桥梁合理施工状态过程中，无应力状态法以其独特的优势得到了越来越广泛的应用。然而目前无应力状态法平衡方程的建立主要是基于平面梁单元，随着桥梁结构跨度的增大以及结构分析精准化需求的提升，基于空间梁单元的无应力状态法平衡方程有待于进一步推导；同时，分阶段施工PC桥梁目前是通过反复迭代的方式来考虑混凝土收缩徐变效应对结构的影响，增加了计算工作量，降低了计算效率，因此提出减少迭代计算次数的措施对于推进无应力状态法在分阶段施工PC桥梁中更广泛的应用已迫在眉睫。为了将无应力状态法更好地应用于分阶段施工PC桥梁计算中，本文主要对以下内容进行了研究： (1)根据分阶段施工特点，基于最小势能原理推导了空间梁单元无应力状态法平衡方程，得出了影响空间梁结构最终成桥状态内力和位移的主要因素。通过非对称固结空间梁结构验证了空间梁单元无应力状态法平衡方程的正确性和可靠性；通过一座人行混凝土斜拉桥对比了空间梁单元无应力状态法与传统平面梁单元无应力状态法的参数信息及工程适用性。 (2)基于空间梁单元无应力状态量与结构应变之间的基本关系，推导了混凝土收缩徐变效应对空间梁单元无应力状态量影响公式，进一步提出了无应力状态法加速迭代计算公式，并对原无应力状态法计算流程进行了改进。以一座人行混凝土斜拉桥为例验证了本文提出的无应力状态加速迭代法的计算效率以及计算精度。 (3)以珲春大桥为依托工程，分别按照原无应力状态法及无应力状态加速迭代法进行正装分析，通过对比混凝土收缩徐变效应下分阶段成形状态斜拉索无应力长度、主梁弯矩及竖向位移，验证了本文提出的无应力状态加速迭代公式及更新的加速迭代计算流程可以减少斜拉桥合理施工状态计算过程中的迭代次数及计算工作量，提高了计算效率及计算精度。 (4)基于无应力状态法基本原理，详细介绍了以斜拉索无应力长度为控制指标的斜拉桥大范围调索技术，以珲春大桥斜拉索第二次到位张拉为例论证了该调索技术基本原理的正确性和可靠性，并得出了相比传统调索技术的优势。 |
| 作者： | 杜仕朝 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 邬晓光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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