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预应力钢筋混凝土连续刚构桥跨中下挠成因分析与对策研究
| 论文题名： | 预应力钢筋混凝土连续刚构桥跨中下挠成因分析与对策研究 |
| 关键词： | 预应力混凝土;连续刚构桥;跨中下挠;有限元分析;结构仿真;挠度控制 |
| 摘要： | 预应力混凝土连续刚构桥以其施工简便、造价经济、受力合理、行车舒适等独特优势在近年来得到迅速广泛应用，在主跨100～300m范围内几乎成为首选桥型。但是，由于连续刚构桥在我国起步较晚，设计理论还不完善，施工技术水平不够先进，近年来对该类桥梁运营情况的检查发现存在大量缺陷。根据国内外的调查资料来看，预应力钢筋混凝土连续刚构桥存在的主要病害是主跨跨中长期下挠和箱梁梁体开裂，这些病害不但对高速行车的舒适度造成严重影响，而且还严重威胁桥梁的正常使用，所以分析连续刚构桥跨中下挠的影响因素，并研究如何控制连续刚构桥主跨跨中长期下挠，具有十分重要的现实意义和实用价值。 本文以渡口河连续刚构桥为工程背景，使用空间有限元软件MIDAS/Civil，通过建立全桥的有限元模型进行结构仿真计算，首先通过比较各个位置的纵向预应力钢束和竖向预应力钢筋折减不同程度及混凝土收缩徐变效应对连续刚构桥跨中挠度的影响，找出影响此类桥梁跨中下挠的主要因素。通过对计算结果分析发现：纵向钢束的预应力损失和混凝土收缩徐变效应是造成连续刚构成桥后主梁跨中下挠的主要因素，由这两项造成的跨中附近的挠度值占到成桥后累计总挠度的绝大部分，而竖向预应力钢筋预应力的减小对挠度的影响不大。其次以主梁刚度的减小来模拟箱梁梁体开裂，通过从几何关系的理论计算发现梁体裂缝对挠度的影响很大，但是从结构的模拟计算结果来看，梁体裂缝对主梁下挠有一定影响，但影响不大。然后研究了结构自重增加的情况下对桥梁下挠的影响，发现这也是引起桥梁跨中下挠的主要因素，但是其对桥梁跨中持续下挠没有影响。最后研究了预留顶板预应力钢束及跨中底板预应力钢束，在桥梁运营2～3年后再进行张拉，通过计算分析，发现这对防止主梁跨中持续下挠具有很好的效果。 最后，以渡口河连续刚构桥挠度控制的成功范例，围绕渡口河连续刚构桥挠度控制的具体实施过程，从设计、施工监控、施工质量和运营管理等方面提出了控制此类桥梁挠度的详细对策，对今后正确指导此类桥梁挠度控制，保证此类桥梁的施工及运营安全，提供一定的理论支持和实际参考。 |
| 作者： | 白晨勇 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 周天华;陈军武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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