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连续刚构桥宽箱梁裂缝分析与防治措施研究
| 论文题名： | 连续刚构桥宽箱梁裂缝分析与防治措施研究 |
| 关键词： | 连续刚构桥;有限元;结构裂缝;防裂措施;耐久性 |
| 摘要： | 连续刚构桥具有跨越能力大、施工简便、造价经济、行车舒适等优点，受到工程师所青睐。通过对大量连续刚构桥的检测发现这种桥型在施工和运营阶段出现了相当数量的裂缝，裂缝对于桥梁的安全性和耐久性都有不利的影响。连续刚构桥具有广阔的前景，连续刚构桥的开裂研究对桥梁施工、设计和养护都有利。 本文主要以赶水大桥为工程背景，计算大桥在施工阶段和成桥阶段箱梁应力，分析宽箱梁结构裂缝。用Midas civil分析了赶水大桥的施工过程，重点分析了桥梁体系转换过程梁段内力变化，比较了不同施工阶段合拢段底板应力变化。用ANSYS壳单元SHELL63建立全桥模型，分析宽箱梁的剪力滞和畸变，将壳单元计算结果与杆件单元计算结果进行比较，从而得到剪力滞系数。分析了三向预应力对空间箱梁的力学行为。主要工作有:比较分析设置顶板横向预应力和没有设置顶板横向预应力下宽箱梁顶板应力横向分布;分析竖向预应力对腹板主应力的控制效应，计算比较腹板在不同竖向预应力损失情况下的主应力，分析比较各个梁段腹板受拉区。对赶水大桥成桥状态箱梁结构进行分析。分析预应力损失对跨中梁段挠度和底板应力的影响。通过空间有限元模型分析局部梁段，提出一些预防开裂的措施。在赶水大桥的设计基础上，分别作了以下工作:计算了不同底板线形箱梁底板的径向力。计算了宽箱梁施加横向肋和未加横向肋箱梁的应力。建立了不同腹板厚度的箱梁模型，比较了不同腹板厚度的腹板主应力分布。以径向力公式计算出合拢段底板径向力，建立了合拢段底板有限元模型。计算了不同厚度保护层底板的应力，比较孔道壁的应力分布。 通过对前面的计算分析，知道桥梁体系转换过程中合拢段底板受到较大的径向力。径向力大的梁段底板由于箱梁变形和混凝土泊松效应产生横向弯矩，容易产生纵向裂缝。合拢段附近梁段采用高幂次底板线形，更不容易产生纵向裂缝。径向力大的梁段增加横向肋可以增加底板横向刚度，减小横向拉应力，防止结构裂缝。底板保护层厚度增加对孔道壁附近应力影响不大，对改善底板下缘受拉作用有限。顶板横向预应力使得顶板具有一定的压力储备，但是产生的横向弯矩使得翼缘板下缘受拉，特别是翼缘板下缘容易产生纵向裂缝。竖向预应力和剪力控制腹板主应力，当竖向预应力损失到一定值对控制腹板主应力不起控制作用。 |
| 作者： | 练俊江 |
| 专业： | 土木工程；结构工程 |
| 导师： | 向中富 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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