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预应力混凝土箱梁桥的空间非线性分析研究
| 论文题名： | 预应力混凝土箱梁桥的空间非线性分析研究 |
| 关键词： | 预应力混凝土箱梁;裂缝;材料非线性;空间应力分析;预应力布束 |
| 摘要： | 大跨径预应力混凝土箱形梁桥在近二三十年得到广泛使用,具有广阔的应用前景.但目前在用预应力混凝土箱形梁在施工和运营过程中出现相当数量裂缝病害,尤其是箱梁锚固区裂缝、腹板斜裂缝,有的甚至在未承受活载的自重阶段就出现裂缝,而混凝土的开裂也带来了严重的材料非线性问题,为此,对箱梁进行材料非线性的三维有限元分析具有重要意义.该文详细地论述了箱形截面的受力特点以及其分析方法,并对箱梁腹板的应力状态进行了分析.为了探求预应力的布置对箱梁开裂的影响,以惠州市东江四桥为例,利用大型有限元程序ANSYS,采用三维体单元建立箱梁节段空间局部模型.考虑到顶、底板梗腋的影响,为了不致于使模型计算失真,未对截面进行简化,真实的模拟节段的空间特性.将杆系结构分析所得到结果应用到局部模型上,作为局部模型的边界条件,并将三向预应力筋单独作为一种单元加以考虑.计算中竖向预应力按四种不同的情况进行施加,分析在恒载和活载分别作用下节段模型的空间应力效应,尤其是腹板和锚固区.因材料非线性问题在钢筋混凝土有限元分析中表现突出,而箱梁由于其形状的复杂性,其非线性分析尤为困难,该文在A.C.Scordelis等前人对箱梁非线性研究的基础上,模型中考虑材料非线性的影响.通过计算结果的分析,认为空间局部模型非线性分析具有必要性和有效性,同时箱梁中竖向预应力的大小对腹板的主拉应力有着重要影响,可通过合理配束和施加有效预应力加以调整.另外顶、底板锚固齿板后受力极为不利,设计中应予以重视,需配置一定数量的普通钢筋.同时该文还对大跨连续箱梁桥的应力监测问题进行了讨论. |
| 作者： | 刘明辉 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 颜东煌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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