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预应力混凝土连续刚构桥跨中下挠问题的研究
| 论文题名： | 预应力混凝土连续刚构桥跨中下挠问题的研究 |
| 关键词： | 连续刚构桥;跨中下挠;收缩徐变;预应力损失;腹板开裂;预应力混凝土 |
| 摘要： | 预应力混凝土连续刚构桥，一般应用于大跨径桥梁结构中。该桥型以行车平顺、施工方便、结构刚度大、整体性能好等优势，上世纪八十年代在我国得到了迅速的发展，至今方兴未艾。但是，该桥型在投入运营后，存在两个亟待解决的问题：混凝土箱梁严重开裂和跨中持续下挠。 引起预应力混凝土箱梁跨中下挠的原因，一直没有得到统一的结论。本文首先介绍解决跨中下挠的两种方法：预拱度法和零弯矩法。 预拱度法认为：箱梁跨中持续下挠，是由现有公路桥规对混凝土收缩、徐变的长期效应估计不足所致，可以通过设置“预拱度”的方法予以解决。但零弯矩法认为“预拱度法”只是改变了连续刚构桥箱梁的线形状态，对其受力状态并无影响，不能从根本上解决跨中持续下挠的问题。预应力连续刚构桥跨中持续下挠，是由于设计不周而使梁体在施工过程中积累了不平衡弯矩M。由于不平衡弯矩的存在，混凝土梁体截面合拢前有一个初始转角θ，致使合拢后的混凝土梁体在荷载作用下，由于混凝土收缩徐变效应而沿转角发生向下的挠度。所以解决梁体下挠的合理方法是实现施工过程的弯矩平衡—零弯矩。 本文建立一简支梁模型来验证零弯矩法关于混凝土收缩徐变对梁体挠度影响的观点。认为利用“预拱度”解决混凝土箱梁跨中下挠的方法，只是简单的将梁体的下挠归咎于混凝土收缩徐变的长期性与不确定性，而对梁体施加预拱度的动机，只是因为不得已：若不施加预拱度，桥梁的成桥线形将会有折角。所以通过对梁体设置预拱度来解决梁体下挠是不能从根本上解决问题的。零弯矩法从梁体的受力状态出发来分析梁体下挠的原因，给出了混凝土收缩徐变对梁体下挠的影响机理，是有理论依据的。 最后以在建的麻城武汉高速公路观石河预应力混凝土连续刚构桥为工程背景，系统阐述了连续刚构桥跨中下挠和箱梁开裂的原因。分析箱梁裂缝、竖向接缝和预应力钢筋有效预应力不足对预应力混凝土连续刚构桥跨中下挠的影响。 |
| 作者： | 刘亚军 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 张开银 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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