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宽箱梁连续刚构桥施工阶段剪力滞效应及混凝土收缩变形研究
| 论文题名： | 宽箱梁连续刚构桥施工阶段剪力滞效应及混凝土收缩变形研究 |
| 关键词： | 箱梁桥;连续梁桥;刚构桥;桥梁施工;剪力滞效应;混凝土变形 |
| 摘要： | 随着高速公路建设的发展，单幅单箱室梁在连续梁桥、连续刚构桥建设中被广泛采用，桥梁跨径及翼缘宽度的加大，剪力滞效应越来越明显，不可忽略。 本文以赤山村大桥为工程背景，结合宽翼缘薄腹变高度连续箱梁桥悬臂浇注的施工方法，研究在施工阶段重力及预应力作用下混凝土结构的剪力滞效应。对箱梁剪力滞效应分析理论和方法的适用性、局限性进行了评述。为了深入研究问题的本质，在进行施工阶段分析时，本文运用ANSYS软件模拟悬臂施工全过程，通过对该桥施工监控，对有限元结果进行了验证。通过上述研究工作，得出了以下结论：在重力荷载和预应力作用下，箱梁节段剪力滞效应一般都是在其刚浇注时最大，随着后浇注节段数量增加剪力滞系数呈现递减规律。节段浇注施工的进展，悬臂长度的逐步增长，顶板、底板纵向约束作用的增强，节段剪力滞系数一般逐步趋近于同一个稳定的数值，亦即剪力滞效应趋于不明显，顶板、底板的正应力分布趋于均匀。宽高比，宽跨比越大，未施加横向预应力以及预应力钢束起弯角度越小，剪力滞效应也很明显。而腹板厚度和M锚固位置的变化则对该效应影响不甚明显。 收缩是混凝土作为粘弹性材料的一种固有的时变特性，正确地估计和预测收缩对宽跨较大桥梁结构的挠度和长期变形的影响，对指导工程设计、监控、施工进程具有重要的现实意义。本文采用了当量温差法，运用ANSYS软件进行模拟计算。将收缩换算成当量温差，即收缩变形相当于降低若干温度的简化方法，一次近似，考虑了收缩应力的影响，使计算过程大为简化。得到了较为满意的结果。 合拢段施工一直以来都是一个极其复杂的过程，它关系整个桥梁成功的关键，因此设计和施工过程中对此尤为关注。但即便如此，施工完毕后，我们经常在该节段发现一些问题，如裂缝的提早出现等，到现在都难以解决。因此设计过程中精确的计算，施工过程中按照流程施工至观重要。本文在采用ANSYS软件进行模拟计算的同时也对裂缝产生的原因进行了分析，提出了相关建议。对以后类似桥梁设计和施工具有现实意义。 在此有限元分析基础上，对箱梁剪力滞效应的各种影响因素，混凝土收缩，合拢段裂缝进行了计算分析，并对桥梁设计中的相关问题提出了建议，研究结果对箱梁桥设计有一定的研究价值。 |
| 作者： | 杨先江 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 袁建伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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