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预制空心板体系梁桥横向接缝设计方法研究
| 论文题名： | 预制空心板体系梁桥横向接缝设计方法研究 |
| 关键词： | 空心板梁桥;横向接缝;设计方法;桥面铺装混凝土 |
| 摘要： | 在小跨径桥梁中,预制空心板梁桥是一种被广泛采用的桥梁形式。其独特之处在于将桥梁的上部结构划分成若干个便于制造、运输和安装的独立构件,在预制场地中完成空心板的浇筑工作,而后再通过运输工具运抵桥梁现场,在现场将预制构件架设到设计位置,并完成横向连接,使整个结构成为整体共同参加工作。在我国的桥梁建设中,装配式空心板梁桥不论是在城市桥梁还是公路桥梁中都占有重要位置。但在装配式空心板梁桥的应用过程中,较多的桥梁病害一直是一个难以解决的问题,其中最为突出的便是横向铰接缝处的损坏。桥梁养护部门虽然每年投入大量的人力物力,但病害依然难以得到根治。因此本文从设计方法入手,针对空心板梁桥横向接缝做出了如下几方面工作: 针对现行空心板梁桥的设计验算理论进行了分析,寻找出简化分析理论中存在的缺陷。分析认为,现阶段的设计方法在制定时因为计算能力的限制,为达到实用计算的程度在精度上做出了较大的妥协,以至于对桥梁主体空心板的计算是满足工程要求的,但对细部结构横向接缝的计算则偏差过大。 应用有限元分析软件ANSYS,对大、小接缝两种形式的空心板梁桥的接缝内应力分布进行了计算分析。由计算结果可见,接缝内不仅有较大的竖向剪应力,其内部的横向正应力、纵向正应力以及纵向剪应力也同样不可忽略,甚至其应力值会超过竖向剪应力的大小。因此,在设计分析中必须综合考虑接缝内各应力的共同作用,仅进行竖向抗剪验算是不合适的。 对接缝内应力分布的影响因素进行了分析。分析认为铺装混凝土厚度、铺装混凝土粘结强度、接缝内混凝土粘结强度以及接缝内普通钢筋的配置形式均会对接缝内应力产生较大的影响。 在综合考虑分析结果的基础上,针对目前使用的接缝形式提出若干改进措施。改进措施加强了空心板之间的横向连接,提高了结构的整体刚度,可以有效地改善接缝内的应力分布。最后通过全桥结构的有限元分析,对改进措施的有效性进行了验证。 |
| 作者： | 刘晨光 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王宗林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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