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预应力作用下混凝土箱梁桥空间应力分析
| 论文题名： | 预应力作用下混凝土箱梁桥空间应力分析 |
| 关键词： | 预应力;混凝土箱梁;剪力滞;有限元建模;荷载作用 |
| 摘要： | 我国于二十世纪中叶开始修建预应力混凝土箱形桥梁，经过数十年的发展，我国建造了一批大跨径预应力混凝土箱梁桥，积累了大量的实际经验，同时大大推动了我国桥梁事业的进步。随之而来的是预应力混凝土箱梁桥逐渐出现了很多问题，本文以施工过程中的预应力混凝土连续刚构桥为研究对象，重点分析三向预应力对箱梁的应力影响，主要就以下几个方面进行了研究: (1)选取三次抛物线变化的纵向位移，通过能量变分原理得到悬臂箱梁的剪力滞基本微分方程，再利用有限差分法进行求解，将此方法用于分析纵向预应力等效荷载作用下的悬臂箱梁剪力滞效应。运用ANSYS有限元软件建立模型，箱梁采用Solid95单元进行模拟，预应力钢束采用Link8单元进行模拟，分析箱梁在纵向预应力作用下剪滞系数分布规律并与差分法求解的结果进行对比。经过对比验证了差分法求解纵向预应力等效荷载作用下箱梁剪滞效应的可行性，同时分析了纵向预应力对箱梁剪滞效应的影响。 (2)推导腹板主应力计算公式，得到主应力与有效竖向预应力的关系。选取0#块、L/8跨、L/4、3/8跨、L/2跨作为计算截面，计算这五个截面的竖向预应力损失。采用ANSYS模拟竖向预应力损失率分别为15％、20％、25％等三种方式张拉竖向预应力筋，计算这三种方式作用下0#块截面腹板主拉应力。针对当前施工过程中存在竖向预应力张拉滞后的情况，本文采用ANSYS计算不同张拉工况下0#块的腹板主应力。 (3)从收缩、截面特性、温度和横向预应力钢束布置等四个方面讨论0#块出现裂缝的原因。重点分析横向预应力钢束布置方式对0#块应力的影响，选用ANSYS模拟横向预应力距离箱梁顶板5cm、10cm、15cm情况下，分析了0#块顶板的应力情况;同时针对横向预应力间距为70cm、80cm、90cm情况下，分析了0#块顶板的应力情况。 |
| 作者： | 王东东 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘扬 |
| 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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