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预应力混凝土连续刚构桥纵向配束设计研究
| 论文题名： | 预应力混凝土连续刚构桥纵向配束设计研究 |
| 关键词： | 预应力混凝土连续刚构桥;配束设计;成桥状态;挠度控制;应力分析 |
| 摘要： | 大跨度连续刚构桥数量越来越多，但是随着时间推移，大跨度连续刚构桥所面临的问题也逐渐浮出水面。大多数国内外的大跨度连续刚构桥在使用过程中都存在主梁梁身有裂缝，以及结构刚度发生下滑的问题，从而出现结构跨中挠度随时间增加而增加的趋势。为达到控制连续刚构桥跨中长期挠度下的合理成桥状态，本文依托某高速某座连续刚构桥，以该桥的预应力配束设计为研究对象，做出研究如下： （1）通过查阅已有的文献和资料，系统总结和分析了预应力混凝土连续刚构桥的发展历程和未来趋势，并叙述了当前连续刚构桥的典型病害，以及阐述了国内外在预应力配筋设计方面针对这些病害的研究现状。 （2）采用Midas/Civil对一座不等跨连续刚构桥建立计算模型，分别对施工阶段下刚构桥合龙前的最大悬臂状态和成桥状态下的受力和变形进行了分析，得出了一种方法来降低预应力混凝土连续刚构桥的长期挠度，即提高弯矩比。此外，经研究发现，在平衡弯矩贡献中，腹板束的作用不如顶板束重要，对主梁的抗弯性能影响较小。 （3）阐述“恒载零弯矩”在顶板束配置过程中的运用，通过简单案例分析基于“恒载零弯矩”的配束方法在内力及挠度方面的影响。为了保证跨中位置处有良好的位移状态，需要通过底板束来平衡更多的外界荷载。同时基于荷载平衡理论，确定了底板初配束的设计原则和计算公式。依据预应力混凝土规范对于应力限值的要求，确定预应力可行域。 （4）采用本文提出的配束设计方法对预应力混凝土连续刚构桥进行纵向预应力配束设计，运用该配束方法并基于Python进行配束程序设计，最终校核初步配束结果。利用Midas/Civil从内力、挠度及应力方面与原设计进行对比分析，验证了配束结果基本符合合理状态的特征。 （5）通过Midas/FEA对零号块建立实体模型，得到了施工阶段最大悬臂、成桥状态和运营阶段最大负弯矩以及最大剪力四种工况下零号块的应力分布情况，结果表明在四种工况下零号块整体处于受压状态，应力状态合理。进一步验证了配束结果的合理性。 |
| 作者： | 蒋威 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 杜柏松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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