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大跨径三跨连续装配式钢-混组合梁桥轻型化设计研究
| 论文题名： | 大跨径三跨连续装配式钢-混组合梁桥轻型化设计研究 |
| 关键词： | 大跨装配式钢-混组合梁桥;轻型化设计;截面形式;力学性能;经济性指标 |
| 摘要： | 随着社会的发展和交通量的激增，快速化桥梁施工逐渐受到青睐，装配式组合梁桥方兴未艾。由于其结构自重过大限制了装配式组合梁桥向更大跨径迈进。鉴于此，本文将对大跨径三跨连续装配式钢-混组合梁桥进行轻型化设计研究。针对大跨径三跨连续装配式钢-混组合梁桥的主梁截面形式、构造和截面参数进行比较分析，并综合经济性探索出了大跨径三跨连续装配式组合梁桥较优的主梁截面形式、构造以及截面参数。主要工作及研究成果如下： 1.基于材料用量基本相同原则，分别设计了3×60m、3×80m、3×100m三种跨长下钢板组合梁桥、双箱组合梁桥及单箱组合梁桥的应用形式，对比分析 3 种跨径下不同主梁形式时组合梁桥各项力学性能和经济性指标，最终明确 60-100m 大跨装配式钢-混组合梁桥中单箱主梁截面形式具有最佳综合性能。 2.根据材料用量基本相同原则，在承托、等厚、圆弧等3种桥面板形式中进行结构选型研究，通过开展桥面板纵桥向和横桥向的综合力学性能分析，提出当桥面板为承托型时，其各项力学性能最优；基于承托型桥面板开展了横向支撑位置对桥面板受力影响研究，提出当桥面板横向分割比值为0.4时，桥面板横向力学性能和腹板钢材用量较优。 3.开展了4种横隔板形式（实腹式、A型、X型、V型）的选型研究，通过分析大跨装配式组合梁桥抗扭性能，发现当横隔板型式为 A 型时，其抗扭性能最优且用料最少；开展了横隔板最优布置间距的研究，发现当横隔板间距为4-6m时，组合梁桥抗扭性能和钢材用量较优。 4.开展了装配式桥面板顺序铺装、间隔铺装及间隔铺装+顶升3种桥面板安装顺序下混凝土板和钢梁的力学性能研究。可知，间隔铺装+顶升铺装混凝土板的拉应力最小，间隔铺装次之，顺序铺装最大。但间隔铺装时，混凝土板预压应力更优且较经济。因此，推荐间隔铺装为大跨装配式钢-混组合梁桥桥面板的铺装顺序。 5.开展了大跨径三跨连续装配式钢-混组合梁桥 6 种截面参数的结构受力敏感性分析，基于正交试验法，分别运用直观分析法和无量纲权重法结合力学性能和经济性对比分析，确定了钢梁高度、混凝土板厚度、腹板厚度、底板厚度为大跨装配式组合梁桥的敏感性设计参数，最终明确了大跨径三跨连续装配式钢-混组合梁桥的最优截面参数。 |
| 作者： | 蒋世松 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 范亮 |
| 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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