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预应力混凝土变截面箱梁桥底板抗崩设计参数研究
| 论文题名： | 预应力混凝土变截面箱梁桥底板抗崩设计参数研究 |
| 关键词： | 桥梁施工;预应力混凝土箱梁桥;底板崩裂机理;抗崩设计 |
| 摘要： | 在现代交通路网工程中，大跨度预应力混凝土箱梁桥在跨越大江大河、深沟峡谷中具有众多的优点，使其在桥型选择中具有相当大的竞争优势。但有关该桥型在施工、营运过程中出现裂缝病害的报告也越来越多,底板崩裂就是其中的病害之一。一旦发生崩裂，对桥梁的施工质量是致命的，有时甚至只有拆除重建，发生底板崩裂主要原因是预应力等效径向力实际值比规范值偏大，抗崩设计参数不合理。由于对该课题的研究不足，很多箱梁抗崩设计及施工都基于工程实践经验，模糊的设计施工指导原则，导致了工程事故在全国各地时有发生。为了探索更为合理的抗崩防治措施，本文在参考大量文献和借鉴前人研究成果的基础上，分析了箱梁桥等效径向力计算公式，研究了底板崩裂机理，并提出了主要抗崩设计参数的计算公式，归纳总结了一些抗崩设计和施工基本原则。 首先，本文对变截面箱梁桥预应力束的等效径向力进行了系统研究。根据力系矢量平衡法推导了等效径向力经典计算公式，分析了变截面箱梁桥抛物线指数、指数项系数对等效径向力经典计算公式的影响，探讨了如何从此两项因素来控制等效径向力。针对变截面箱梁桥底板以折线替代抛物线和不可避免的存在波纹管定位误差的情况，推导了定位误差和折线拟合抛物线的影响系数，修正了等效径向力的经典计算公式。 其次，以黄家垄特大桥为背景，提出了防崩钢筋和波纹管保护层厚度的计算公式；通过ANSYS空间有限元程序建模，分析了底板厚度对应力的影响，修正了横向弯矩计算公式。 最后，针对湖南省益阳市某桥的崩裂问题，分析了该桥崩裂的原因，验证了本文所提出等效径向力计算公式和抗崩设计参数计算公式的合理性，并对该桥进行了优化分析。通过参考国内箱梁桥设计图纸和工程经验，提出了箱梁底板抗崩设计和施工的基本原则，以供箱梁底板抗崩设计参考之用。 |
| 作者： | 林小雄 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 钟新谷 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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