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预应力混凝土箱梁桥开裂问题的数值分析及控制措施
| 论文题名： | 预应力混凝土箱梁桥开裂问题的数值分析及控制措施 |
| 关键词： | 混凝土箱梁桥;开裂问题;数值分析;有限元模型 |
| 摘要： | 预应力混凝土箱梁桥因其结构的优越性,已在我国桥梁建设中广泛应用。然而有相当一部分桥梁在建设过程中和运营阶段出现了各种形式的裂缝,直接影响了结构的安全性和耐久性。工程界迫切需要对预应力混凝土箱梁桥的开裂机理有一个正确的认识,从而在设计建造之初就采取相应的防范措施,设计建造出健康的桥梁,尽可能的避免或限制裂缝的出现。判断混凝土桥梁某个部位是否将开裂的依据是该部位所处的应力状态,因此,准确计算出桥梁结构所处的应力状态是解决混凝土箱梁桥开裂问题的前提条件。本文通过空间应力计算分析,重点分析研究了预应力混凝土箱梁桥底板裂缝和腹板斜裂缝的成因及影响因素,从设计及构造上提出改进建议。 查阅了大量国内外关于混凝土箱梁桥开裂问题的文献,在已有研究成果的基础上,对预应力混凝土箱梁桥裂缝的类型、产生部位、成因及影响因素进行了系统的分析总结。 本文采用ANSYS有限元分析软件,建立典型预应力混凝土连续刚构箱梁桥有限元模型,进行空间应力计算分析。重点分析研究了中跨跨中底板和1/4跨附近腹板的应力状态,结果表明：中跨跨中底板横向拉应力过大是造成底板纵向开裂的原因,l/4跨附近腹板斜裂缝的产生是因其主拉应力过大。 对底板横向应力和腹板主拉应力的影响因素进行了探讨。增大中跨跨中底板厚度和增设一定数量的横隔板可减小底板横向拉应力,对本文研究对象而言,在跨中增设5道间距为9m的横隔板效果最好;1/4跨附近腹板主拉应力对竖向预应力非常敏感,竖向预应力的施设能显著降低腹板主拉应力,提高腹板斜截面抗裂度;增加腹板厚度能提高箱梁截面本身抗剪能力,但对降低腹板主拉应力贡献不大。 针对预应力混凝土箱梁桥开裂问题,从设计构造及旌工方面提出改进建议,并对已有裂缝提出控制措施及处理方法。 |
| 作者： | 李燕清 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 向阳开 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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