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大跨PC连续刚构桥新型腹板构造研究
| 论文题名： | 大跨PC连续刚构桥新型腹板构造研究 |
| 关键词： | PC连续刚构桥;体外预应力束;腹板裂缝;变形下挠;STM理论;桁架式劲性骨架 |
| 摘要： | 预应力混凝土(PC)连续刚构桥具有很大的顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度、抗震性能好、行车平顺、施工简便、养护费用低等优点，因此在世界各国的桥梁建筑中，PC连续刚构桥在近四十年间得到了较快发展，最大跨径从100m左右发展到超过300m，成为在海湾、深谷、大江大河上建造大跨度桥梁中广泛采用的结构形式之一。另一方面，随着PC连续箱型梁桥在我国各地的广泛应用，有关该种桥型的病害报告也越来越多，其中突出问题为：腹板出现了影响结构正常使用或结构耐久性的主拉应力裂缝，裂缝主要出现在边跨现浇段、L/4截面附近或梁腹厚度变化区段；主梁后期变形下挠度普遍比设计值大等。 本文的研究工作主要围绕以下四个方面展开： 1、以原设计的涪陵区聚云大道沙溪沟大桥工程为背景，运用有限元软件对其进行仿真模拟计算，分析了PC砼连续刚构桥顶板和底板的纵向预应力有效性的降低分别对关键截面处挠度的影响。计算结果表明：预应力有效性的降低是PC连续刚构桥主梁跨中持续下挠的主要原因之一。 2、针对连续刚构长期下挠的病害，以汉源大树大渡河大桥为工程背景，采用下弯连续束的模式设置体外预应力来控制长期下挠。通过模拟计算表明：体外束的设置有效地提高跨中挠度，且有效的改善了主跨各关键截面的腹板顶缘、底缘应力状况，增加了桥跨结构的正应力储备，从而抑制裂缝的产生、继续开裂或减缓裂缝的开裂程度和速度。 3、针对涪陵区东西干道一期沙溪沟大桥预制T梁腹板出现的裂纹情况，通过材料试验进行了不同配比下的灌浆材料自由膨胀率的测定，找出了水泥浆的膨胀规律，并运用有限元软件进行了灌浆材料膨胀对孔道周围混凝土作用的模拟分析得出，灌浆材料早期的膨胀作用使孔道周围的腹板产生很大的拉应力，当超过混凝土的极限拉应力时就会导致梁体开裂。 4、根据混凝土桁架模型理论，在连续刚构桥梁L/4跨及跨中设置桁架劲性骨架，计算分析此种新型腹板的受力情况得出：设置劲性骨架对改善该区域的混凝土主拉应力状况发挥了明显的作用，增加了主拉应力储备，从而抑制斜裂缝产生，且设置预应力钢管混凝土劲性骨架可以明显提高桥梁结构的承载能力，减小跨中挠度。 |
| 作者： | 王春龙 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 刘山洪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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