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先简支后连续预应力混凝土小箱梁桥预应力束的优化设计
| 论文题名： | 先简支后连续预应力混凝土小箱梁桥预应力束的优化设计 |
| 关键词： | 先简支后连续体系;预应力混凝土小箱梁桥;梁格法;纵向预应力束;弯曲能量最小法;目标函数 |
| 摘要： | 由于先简支后连续预应力混凝土小箱梁桥具有施工方便、受力性能良好、结构线形平顺等优点，在中小跨径桥梁的建设中应用越来越广泛。为了进一步改善这类桥梁使用阶段受力状况、减小使用阶段主梁弯矩，还需要要进一步明确前期束和后期束配置关系。本文以有限元梁格模型为基础，采用人工调试的办法对先简支后连续体系小箱梁桥前期束和后期束进行一系列组合，计算分析得出了纵向预应力束最佳配比，并提出利用弯曲能量最小法建立纵向预应力束优化目标函数的方法。本文主要研究内容如下: 1)结合工程背景资料，针对先简支后连续预应力混凝土小箱梁桥型筛选出合适的荷载横向分布计算理论及方法进行系统的阐述，并选用等代简支梁法和修正刚性横梁法对某高架桥的荷载横向分布进行了分析计算，计算得出的荷载横向分布系数用于单梁荷载效应计算; 2)利用MIDASCIVIL有限元软件对先简支后连续预应力混凝土小箱梁桥建立了梁格分析模型，并进行了施工全过程仿真模拟计算分析。提取了各主梁汽车荷载下、温度荷载下等工况下跨中挠度结果与单梁计算所得结果进行了对比; 3)基于较精准的梁格模型，按照前期束尽量配置充分以减少后期束配置的思路，对前期束和后期束进行了多次人工调试，并对不同阶段主梁弯矩及应力状态进行分析，筛选出了一组最佳优化方案，并确定了不同位置钢束的配置比例。此外，还将某高架桥与30m预制小箱梁桥通用图进行对比。 4)基于弯曲能量最小法，提出了以施工阶段和正常使用阶段下各关心截面上下缘应力限制为约束条件，针对先简支后连续PC小箱梁桥建立优化目标函数的思路。 |
| 作者： | 王欢 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 颜东煌;袁明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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