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原文传递异形斜交T形梁桥设计研究

论文题名：	异形斜交T形梁桥设计研究
关键词：	斜梁桥;异形斜交梁;横隔梁;有限元;T形梁桥;桥梁结构力学
摘要：	社会生产力的发展是文明进程的源动力。古代桥梁和现代桥梁的发展，无不是基于交通运输的需要，车辆技术的改进，以及新材料的研究和使用。随着高等级公路和城市立交的迅速发展，在我国的桥梁建设中斜梁桥结构获得广泛应用。尤其是随着总体设计对公路平纵线形要求的不断提高，在特殊地形处，斜梁桥成为首选桥型。其中，异形斜梁桥的受力情况不全等同于规则斜梁桥。因此对异形斜梁桥的计算理论和方法提出许多新的课题。设计与施工经验告诉我们，异形斜梁桥传统计算方法有不足之处：即不能得出主梁的扭矩大小、各支点的反力大小、也不易推导合理的横向连接刚度。同时，有些设计者对异形斜梁桥的力学概念不清，误认为长边梁受力大，应该加强，而短边梁受力小，无须加强。本文以沪宁高速公路扩建工程江苏段的唯亭特大桥为工程背景，采用有限单元方法，研究分析异形斜梁桥受力问题。众所周知，用有限单元方法建立的模型比较详细，是桥梁结构力学行为多种分析的有效方法。计算唯亭特大桥时，首先，分别采用简支梁程序和SAP2000程序计算相同跨径正交梁桥各部位的弯矩与变形，并比较两种计算结果，以便初步验证应用SAP2000程序计算的可行性。接着，采用SAP2000程序建模，对跨径为30m的装配式后张预应力混凝土异形斜交T形梁桥在恒载、温度变化、混凝土收缩、活载作用下主梁的弯矩、竖向变形和恒载、活载作用下主梁的剪力进行计算；计算分析横隔梁在二期恒载、混凝土收缩、活载作用下的弯矩、扭矩、剪力；最后，对异形斜交T形梁桥在二期恒载和活载作用下各支承反力分布情况进行计算分析，由此全面了解异形斜梁桥力学特点和空间作用效应。另外，还专门对异形斜梁桥的二期恒载、混凝土收缩、温度变化和汽车荷载作用下的桥面板进行计算，从而了解异形斜梁桥的桥面板的受力特点。根据异形斜梁桥的大量计算分析，可以认为，异形斜梁桥的受力行为与规则斜梁桥及正梁桥的受力行为有明显的不同，主要表现在： (1)主梁最不利截面在跨中偏向斜交端； (2)横向连接刚度不宜过大，过大则对短边梁受力不利； (3)桥面板(特别是在斜交段)应设置上下双层钢筋网，以防止顶、底面开裂； (4)桥面板与主梁连接部位应加强，以免主梁扭矩过大而使桥面板开裂；作者采用上述基本结论，计算并配合施工了唯亭特大桥异形斜交T形梁桥部分。同时，这些基本理论也为今后在设计施工中遇到类似桥梁工程时提供有意义的、经验性的指导。
作者：	姜爱国
专业：	建筑与土木工程
导师：	裴若娟
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华中科技大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文