简支转连续斜梁桥静力特性分析

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在道路修建过程中受到障碍物或者河流的限制时,往往需要考虑修建斜桥,来更好地适应地形地物。自80年代以后,随着国内高等级公路和城市交通立体化的发展,为了满足行车安全、舒适和线型美观的要求,斜桥越来越多地被应用到工程实践当中。据不完全统计,当前在公路上的斜桥和弯桥的数量可达到整条线路桥梁总量的45%以上。斜桥的出现不但能使整个桥梁的线型结构更美观流畅,而且可以缩短桥长,节约人力物力,在经济方面也有一定的促进作用。但是斜梁桥的受力和构造特点与正交梁桥相比有较大区别,在斜支承的作用下,使得弯曲和扭转发生耦合效应,进一步导致其结构分析变得复杂,而且在许多关键问题上,目前相关的研究还不是很深入,如斜交角度、支承刚度对中小跨径连续T梁桥的内力、支反力影响及斜梁桥反拱度影响因素、预应力的影响等都还没有明确的结论。本文以三跨简支转连续斜交T梁桥为依托,采用实桥荷载试验与有限元数值分析相结合的方法,研究了斜交T梁桥的静力特性。主要研究内容如下:(1)斜梁桥内力计算分析对实际工程桥梁进行现场试验,采集不同工况荷载下桥梁的跨中挠度、应变等数据;运用梁格法建立有限元模型,通过对试验结果数据与模型计算出的数据进行比对分析,验证梁单元模型的准确性,为后续研究做铺垫。得到荷载作用下斜桥模型的荷载传递规律,进一步研究连续斜梁桥计算支点截面荷载横向分布系数及支点剪力的方法。(2)支座竖向刚度对斜梁桥内力影响的分析通过推导板式橡胶支座竖向、水平及转动刚度的计算方法,研究在不同斜度下支座竖向刚度对连续斜梁桥的内力影响。分析当二期荷载作用下板式橡胶支座产生弹性下沉时,对于连续斜梁桥跨中最大弯矩、支点剪力的影响;对采用刚性支座的建模方法进行了误差分析。(3)预应力斜梁桥的施工技术研究以斜交箱梁实桥为计算模型,研究斜梁桥施加预应力阶段的反拱度;分析了不同斜度的斜箱梁桥由预加力引起的梁端腹板内力及位移,得出斜箱梁桥预加力施工阶段对腹板受力的影响;针对简支转连续斜梁桥的施工工序提出了相关建议。
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