预应力混凝土连续曲线箱梁桥侧向效应研究

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社会经济的高速发展,对社会交通基础设施提出了更高的要求,也为社会交通的进一步发展提供了条件。在现代的高等级公路及城市立交中,曲线梁桥的应用日趋广泛,准确地把握其受力和变形特性对曲线梁桥的建设、运营和进一步发展都具有重要的意义。 曲线梁桥由于曲率的存在使得其受力情况较直梁桥复杂,使得其预应力的设计有其自身的特点,本文首先探讨了曲线箱梁桥的预应力计算。曲线梁在自重作用下都会产生扭矩,在预应力作用下除了产生扭矩还将产生径向力,这些扭矩和径向力都会使曲线梁桥具有明显的侧向效应。在施工阶段和运营阶段,就曾发生过梁体侧向倾覆、支座脱空,墩柱开裂、梁体体侧移以及腹板侧向崩裂等曲线梁结构侧向效应病害,这是技术人员对曲线桥特性把握不够造成的。因而本文针对连续曲线梁桥的这些侧向效应进行了研究,探究其形成的原因,并提出了一些预防的构造措施,为设计人员预防这些问题提供了依据和参考。同时,在MIDAS/Civil中针对实际工程依据梁格法建立模型对其侧向效应进行了分析。 在上述的侧向效应中,本文又重点针对腹板侧向崩裂现象进行了深入的研究,推导了其形成的力学机理,探讨了依据规范的局部验算方法,对连续曲线箱梁桥实际设计、施工及运营中腹板侧向崩裂的影响因素,如曲率,预应力钢束布置,张拉控制力,支座布置,横隔板,温度等进行了分析。并探讨了可以采用的防崩措施。最后利用通用有限元软件对实际工程建立实体力筋模型,就部分影响因素如何影响腹板的侧向崩裂进行了数值模拟试验,通过对计算结果的分析得出影响的规律。 本文对连续曲线梁桥这些问题的探讨为这类桥梁的设计施工提供了理论依据和参考。用通用有限元软件对预应力混凝土结构进行实体模型分析的建模和分析上所做的工作为进行类似数值模拟的研究人员提供了参考思路和方法。
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