原文传递
考虑空间效应的混凝土箱梁桥配筋设计方法比较研究
| 论文题名： | 考虑空间效应的混凝土箱梁桥配筋设计方法比较研究 |
| 关键词： | 混凝土箱梁桥;空间效应;配筋设计;空间网格模型法 |
| 摘要： | 箱梁具有良好的整体受力性能，是混凝土桥主梁较常采用的结构形式之一。随着桥梁设计对结构效率的追求，现代箱梁桥逐渐朝着宽翼缘、薄壁的方向发展，使得结构的空间效应更为突出。这种空间效应对通常以“窄梁”为对象、极端忽视空间效应的传统设计方法提出了挑战。由于对空间效应考虑不足而导致的混凝土箱梁结构性裂缝也已经在近几十年的工程实践中得到印证。因此，为了与时俱进地满足箱梁结构安全和功能的需要，工程界和学术界已逐步开始研究能够充分考虑箱梁桥空间效应的配筋设计理论和方法。这些方法有的已经初步写入规范，而有的则在近几年刚刚被提出，但在总体上可以分为三类：放大系数法（部分设计规范）、空间网格模型法、和板元法（来源于三明治模型法与空间网格模型法）。三类方法的设计思路不尽相同，其配筋结果也存在一定的差异。到目前为止，尚未有文献研究如何在桥梁实例中量化这种差异，并从空间配筋设计的角度对各方法给予评估。 本文针对现有的考虑空间效应的箱梁配筋设计方法，提出了一种从空间层面量化配筋差异的比较分析策略。从箱梁每道板（顶、底板和腹板）完整的面内、面外效应出发，定义了一类富余度指标，评估不同方法的配筋设计结果在各效应方向上的抵抗能力和“功能完成程度”（满足承载能力和正常使用极限状态要求的程度）。然后，采用（中国、欧洲、美国规范）放大系数法、空间网格模型法和板元法这五种（三类）方法，对一座典型钢筋混凝土连续箱梁桥的设计实例进行了比较研究。 结果表明，空间网格模型法和板元法相较于放大系数法，更能有效抵抗跨中和近支座处箱梁顶板纵桥向面内效应和顶板、腹板纵桥向面外效应影响，但在跨中和近支座底板纵桥向、近支座顶板横桥向，两者（尤其是空间网格模型法）针对面外效应的配筋偏于保守，在跨中和近支座，放大系数法在靠近腹板的顶底板位置易出现主拉应力超限的问题。三种方法均能满足正截面抗裂要求，但空间网格模型法的配筋设计在跨中与近支座处腹板纵桥向和跨中处底板横桥向位置抗裂配筋趋于保守。 |
| 作者： | 曾晰洁 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 孙远 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
