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大跨曲线连续刚构桥若干关键问题研究
| 论文题名： | 大跨曲线连续刚构桥若干关键问题研究 |
| 关键词： | 大跨曲线连续刚构桥;力学性能;防裂设计;有限元分析 |
| 摘要： | 随着交通事业的发展和公路等级的提高,高墩、大跨曲线连续刚构桥在工程中得到了越来越多的应用,但在实际工程应用中出现了一系列问题,给该桥型的实际应用提出了新的课题。如曲率半径的变化对结构受力性能、变形的影响；箱梁梁底曲线次数的低次化对箱梁空间应力状态的影响。为此,本文依托黑崖沟2号桥背景工程,就曲线连续刚构桥力学性能和低次梁底曲线连续刚构桥防裂设计展开研究,得出了一些有意义的结论:首先,通过查阅大量文献资料对曲线连续梁桥的计算理论进行系统的回顾。在了解和掌握曲线梁桥的受力特性及施工方法的基础上,开展了施工阶段曲线连续刚构梁桥性能的研究。 其次,以背景工程基本设计参数为基础,通过变化桥梁曲率半径,分别建立了具有不同曲率半径的8个有限元分析模型,结合悬臂浇筑的施工方法,研究其内力及变形的规律。得出曲率半径对结构扭矩和扭转角影响较大,对弯矩、剪力及竖向位移影响较小的结论。指出在曲线连续刚构桥的施工控制中,必须考虑箱梁扭转效应对箱梁空间线形的影响。 最后,采用有限元数值计算方法,以实际工程常用梁底曲线次数为参数,建立实体单元空间有限元模型,分析研究张拉不同梁底曲线次数箱梁底板长束过程中,跨中合拢区段箱梁的空间应力状态。结果表明:曲率次数越低,底板二期长束的不利空间效应越明显,对跨中附近截面的应力分布越为不利。针对这一问题,提出了底板加劲、闭合框架、实体隔板3个改进防裂设计方案,并对其改进效果进行了评析,推荐采用实体隔板改进防裂设计方案。同时,通过实体隔板厚度参数的优化分析,确定30cm厚实体隔板最终设计方案。通过实桥测试与试验研究证明本防裂设计方案安全可靠,可为同类桥梁设计借鉴。 |
| 作者： | 王敏 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 龙佩恒 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京建筑工程学院 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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