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长联预应力混凝土连续箱梁桥拓宽拼接的影响因素及其对策研究
| 论文题名： | 长联预应力混凝土连续箱梁桥拓宽拼接的影响因素及其对策研究 |
| 关键词： | 预应力混凝土连续梁桥;桥梁拓宽;刚性拼接;有限元分析 |
| 摘要： | 在处理预应力混凝土连续箱梁桥拓宽拼接的问题时，有众多选择，其中新旧桥通过翼缘一次性刚性连接是较为理想的方案。但这种方式对新旧桥主梁及其连接翼缘的受力影响最大。本文以实桥拓宽工程为依托，侧重长联预应力混凝土连续箱梁桥刚性拼接的问题进行以下研究: 1、在回顾桥梁拓宽拼接构造应用和发展历程的基础上，系统地总结了前人对拼接桥梁受力性能的研究成果。 2、介绍了几个与桥梁结构拓宽拼接分析相关的基本理论，包括剪力柔性梁格理论、预应力混凝土结构实体有限元理论和混凝土徐变基本理论，为下文的结构分析奠定基础。 3、建立8×30m预应力混凝土连续箱梁桥有限元模型，对结构连接和不连接两种情况下的整体受力性能和局部受力性能进行分析。结果表明:①新旧桥一次性刚性连接后，恒载及汽车荷载对结构的整体受力性能影响较大，新旧桥基础沉降差及温度作用对其影响较小，结构的整体受力性能不控制设计。②混凝土的收缩徐变、新旧桥基础沉降差以及温度梯度对结构的局部受力性能影响较大，连接翼缘极易开裂，而车辆荷载作用对其影响相对较小。 4、在上述分析的基础上，从混凝土收缩徐变、汽车荷载和新旧桥基础沉降差三方面提出若干改善结构受力性能的对策，并采用有限元方法对其进行验证。主要结果为:①采用高性能混凝土材料、推迟新旧桥的拼接时机以及优化连接翼缘后浇带的施工工艺可以减小混凝土收缩、徐变作用对结构的不利影响。②可以通过加强扩建桥钻孔灌注桩施工工艺控制等一系列措施减小或消除新旧桥墩柱基础沉降差作用对拼接结构的不利影响。③车辆荷载作用及新旧桥基础沉降差作用下，新旧桥主梁的相对竖向抗弯刚度及连接翼缘刚度对结构局部应力状态的影响的规律性不一致甚至相反，因此，实际工程中应慎重对待、合理取值。 以上结论可以为类似桥梁结构的拓宽拼接问题提供指导和帮助。 |
| 作者： | 严国兵 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 高岩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国铁道科学研究院 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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