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预应力混凝土箱形梁桥空间受力分析
| 论文题名： | 预应力混凝土箱形梁桥空间受力分析 |
| 关键词： | 预应力混凝土;箱形梁桥;空间受力分析;三维有限元;温度荷载;支架变形 |
| 摘要： | 预应力混凝土连续箱梁桥以其结构的诸多优点，在我国桥梁建设中获得了广泛应用。随着宽翼薄腹箱梁的采用，箱梁的空间受力问题日益突出。在施工和使用阶段，箱梁的不同部位出现了不同程度的损伤开裂问题。本文从箱梁应力分布特征分析和施工期破坏现象分析两方面展开，主要研究内容体现在以下几个方面： (1)通过大量文献资料的调研，提出了对大跨度预应力混凝土连续箱形梁桥的抗裂性分析关键在于结构的空间应力状态的观点，要对结构进行基于空间应力状态的抗裂性分析，特别是结构局部空间应力状态的分析。 (2)通过空间有限元软件建立空间模型，计算分析了箱梁悬臂状态恒载空间效应、成桥状态局部升温空间效应，归纳了在这些工况下的应力分布特征。 (3)通过将预应力直线钢束效应分为轴力效应和弯矩效应，分析了预应力荷载在箱梁截面中的扩散规律。 (4)针对预应力箱梁中跨跨中合龙段底板崩裂破坏现象，建立空间有限元模型，进行局部分析。分析得出过大的预应力径向力、横向受力严重、预应力线形误差等会引起底板破坏。通过分析比较给出了防止底板破坏的一些构造建议。 (5)针对支架现浇梁段开裂现象，建立空间有限元模型，分析了在各种可能荷载作用下的空间受力。将计算结果与实桥检测结果对比，得出支架变形和温度荷载是开裂的主要原因。 (6)针对齿块锚固区开裂现象，建立空间有限元模型，得到了容易破坏的区域。提出合理的配置普通钢筋是防止锚固区开裂的关键。 根据本文的研究结论，可知平面杆系程序不仅不能真实地反映宽翼薄腹箱梁局部的应力状态，而且也不能真实反应整体的应力状态，因此需要采用空间有限元对箱梁空间应力状态进行分析。并应针对一些常见的开裂破坏现象做必要的局部精细化分析，进行较为科学和合理的桥梁构造及预应力钢筋设计。 |
| 作者： | 沈旭东 |
| 专业： | 桥梁工程 |
| 导师： | 肖汝诚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学土木工程学院 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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