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大悬臂鱼腹式连续箱梁桥侧倾性能分析及试验研究
| 论文题名： | 大悬臂鱼腹式连续箱梁桥侧倾性能分析及试验研究 |
| 关键词： | 大悬臂鱼腹式连续箱梁桥;荷载作用;侧倾稳定性能;评价体系 |
| 摘要： | 随着中国城市交通的发展，人们对桥梁外观及功能方面要求越来越高，大悬臂鱼腹式箱梁结构因为自身优点在城市立交桥和互通式匝道桥中被频繁采用。但是由于大悬臂混凝土连续箱梁桥悬臂较长，空间受力复杂，横向偏载效应十分明显，在与独柱墩相结合时横向抗倾覆能力较弱。近年来中国各地接连发生桥梁倾覆事故，严重危害人民生命安全，引起相关部门重视，桥梁专家对大悬臂梁桥及独柱墩梁桥横向抗倾覆研究越来越深入。2015年广东省交通部门和2018年中国交通部相继出台相关规定，明确整体式截面简支及连续梁桥的横向抗倾覆稳定性验算分析标准。 本文依据苏州市高新区天池互通J匝道跨太湖大道桥第二联4×28m大悬臂鱼腹式等截面连续梁桥为工程背景，运用Midas Civil有限元分析软件建立空间单梁模型及梁格模型，结合该桥梁的静力荷载试验，研究分析了在设计车道荷载作用工况及可能超载车作用工况下，大悬臂鱼腹式箱梁桥侧倾稳定性能。 分析表明在设计荷载最不利组合作用下，箱梁结构的抗弯、抗剪、抗扭组合设计值均在截面极限抗力设计值范围内，箱梁截面自身结构抗力安全系数高于箱梁整体抗倾覆能力。在偏心荷载作用下，大悬臂箱梁结构横向应力分布很不均匀，靠近腹板处远大于悬臂翼缘，剪力滞现象非常明显，指出对该类桥梁设计分析时需重视剪力滞问题，宜采用空间致密梁格模型或采用空间实体模型精确模拟。在可能超载车辆作用下，《公预规》条件（超3辆）、《广东省指导意见》条件（超1辆），桥梁横向抗倾覆系数均出现不满足要求现象，桥梁可能发生整体侧倾，独柱墩柱不至于发生偏心受压破坏，其整体安全储备高于桥梁的整体抗倾覆能力。 对于既有的独柱墩桥梁，分析和试验均表明：双支座墩柱结构在偏心荷载作用下存在明显的偏载效应，单支座墩柱亦存在轻微的不均匀受力现象。建议根据不同地区交通发展现状适当调整桥梁横向抗倾覆稳定性系数，加强对既有或新建独柱箱型桥梁的抗倾覆稳定评价，确保桥梁安全。 对箱梁结构的整体抗倾覆分析，可采用简单实用的空间单梁模型进行快速分析，而对于箱梁结构的抗力分析宜采用空间致密梁格或三维实体模型，精确分析结构的受力，其它类似桥梁可借鉴参考。 |
| 作者： | 程旭 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 李新生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 苏州科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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