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高墩大跨波形钢腹板PC刚构-连续组合梁桥力学性能研究
| 论文题名： | 高墩大跨波形钢腹板PC刚构-连续组合梁桥力学性能研究 |
| 关键词： | 波形钢腹板;PC组合箱梁桥;薄壁空心墩;双PBL抗剪;抗震性能 |
| 摘要： | 波形钢腹板PC组合箱梁作为一种新型组合结构，凭借其优良的力学性能，便捷的施工，美观的造型，良好的经济效应等优点，深受广大桥梁设计建造者的青睐，已在世界范围内得到了越来越广泛的应用，国内外已建和在建的波形钢腹板PC组合箱梁桥己达200多座。刚构-连续组合梁桥是连续梁桥和连续刚构桥的结合，通常是在一联连续梁中部数孔采用墩梁固结的刚构，边部数孔为设置支座的连续结构。由于刚构-连续组合梁桥良好的地形适应能力，自从1993年我国建造第一座刚构-连续组合梁桥以来，这种桥型在我国得到了快速的发展。本文以兰州至海口国家高速公路临洮至渭源段的玉井2号大桥为工程背景，对其进行初步设计，并进行施工过程模拟，静动力特性分析及抗震性能研究。主要工作如下: (1)对玉井2号大桥进行初步设计，上部结构为5跨(58m+3×100m+58m)波形钢腹板PC刚构-连续组合梁桥，桥墩采用薄壁空心墩，两固结墩墩高分别为75m和60m，两滑动墩墩高为28m，充分体现了刚构-连续组合梁桥的特点。预应力采用体内体外束共同作用，体现了波形钢腹板PC组合箱梁的预应力效率高的优点。桥梁设计采用1600型波形钢腹板，波形钢腹板与顶板连接采用角钢抗剪连接件，与底板连接采用双PBL抗剪连接件。 (2)运用Midas Civil有限元软件对全桥进行施工过程模拟及静动力特性分析，验证了桥梁的梁高设置，预应力束配置，波形钢腹板厚度，抗剪连接件及施工方案等设计合理。在施工阶段及成桥阶段，混凝土应力值满足要求，波形钢腹板满足抗剪强度及屈曲要求，抗剪连接件满足纵横向抗剪要求。 (3)对该桥进行了动力特性分析并考虑桩-土结构动力相互作用，了解整体结构的刚度大小，刚度分布情况以及判断结构相对薄弱部位。桥梁各阶振型中，横向振型较多，说明横桥向刚度较纵桥向更小。桥梁的关键截面为两固结墩墩顶和墩底截面。 (4)介绍桥梁抗震分析方法及相关理论，对该桥进行抗震性能研究，包括反应谱分析、线性动力时程分析、非线性动力时程分析。分析塑性铰屈服状态，研究结构动力弹塑性特性。 (5)介绍了Pushover分析方法的应用现状及基本原理，并对该桥进行了Pushover分析和抗震性能研究。最后对Pushover分析结果与非线性动力时程分析结果进行对比，为工程抗震设计中Pushover分析方法的应用提供参考。 |
| 作者： | 王毅力 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 万水;蒋正国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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