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大跨PC连续梁桥长期下挠与抗裂研究
| 论文题名： | 大跨PC连续梁桥长期下挠与抗裂研究 |
| 关键词： | 大跨度预应力混凝土;连续箱梁桥;长期下挠;墩台沉降;抗裂性能;应力分析 |
| 摘要： | 随着交通事业的发展，近年来我国大跨度预应力混凝土连续梁桥的建造技术和规模已居于世界先进水平。然而调查资料显示，随着使用年限的增加，大多大跨度连续梁桥出现了挠度异常增大、箱梁普遍开裂的问题。这些病害使桥梁的使用性、安全性受到极大的威胁。导致大跨连续梁桥下挠与开裂的因素多种多样，且相互耦合作用，因此有必要深入地研究病害产生的原因，探求克服主梁下挠与开裂的对策措施。 本文结合本文依托中铁十五局科技项目——佛山市华阳特大桥预应力混凝土箱梁长期持续下挠成因机理研究，以及广东省交通运输厅科技项目——基于使用性能的大跨度预应力混凝土连续梁桥设计，围绕各种因素对大跨预应力连续箱梁桥长期挠度与开裂的影响，从理论推导和数值模拟两个方面展开了一系列研究，主要的研究内容和成果体现在以下几个方面: (1)通过查阅大量相关文献，归纳与总结国内外关于预应力混凝土箱梁桥长期下挠与开裂的研究成果，阐述了可能导致箱梁桥长期下挠与开裂的主要原因，为进一步的研究提供基础。 (2)以佛山市华阳特大桥为依托工程，应用有限元软件MIDAS/Civil建立了该桥的上部结构空间模型，研究分析了纵向预应力损失、墩台不均匀沉降、梁体超重、铺装厚度增加、收缩徐变等因素对该预应力混凝土箱梁桥变形的影响。研究结果表明:预应力损失越多，主梁下挠越大;墩台不均匀沉降影响主梁中跨及边跨的线性;梁体超重、铺装厚度增加对下挠值增加的贡献不可忽略;各国规范对主梁下挠值的预测有所差别，收缩徐变是影响主梁长期下挠的主要原因之一。 (3)研究分析了纤维混凝土对主梁挠度的影响。通过分别选取钢纤维混凝土和聚丙烯腈纤维混凝土进行有限元模型计算，得出纤维混凝土对主梁挠度的影响规律。同时，对比了在不同梁段使用纤维混凝土的三种方案对主梁短期及长期挠度的影响效果，分析了各方案的特点。 (4)利用大型通用有限元软件ABAQUS建立了主梁零号块模型，针对零号块应力大、对应力变化敏感的特点，分析了预应力损失对零号块应力的影响。得出预应力损失不同程度下零号块局部的应力变化规律，即预应力损失越大，零号块局部应力越差，零号块顶板、腹板局部处容易拉出现拉应力和应力集中，需要加强结构优化。 本文对大跨度连续箱梁桥长期下挠及开裂因素及其具体效应的研究成果，可对以后大跨度桥梁的工程实践提供一些有益的参考。 |
| 作者： | 刘博 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 姜海波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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