关键词：
预应力混凝土结构
连续刚构桥
参数设计
数值分析
摘要：
参数取值是预应力混凝土连续刚构桥设计的一个重要内容,取值的合理与否直接影响结构的自重和受力性能。合理的参数取值能使结构具有良好受力性能,充分发挥各部分材料的承载能力,不恰当的取值则会导致方案的失败。因此,开展大跨度预应力混凝土连续刚构桥参数的合理性研究对此类桥梁建设具有现实意义。
首先,本文开展了大跨度预应力混凝土连续刚构桥梁底曲线研究。分析了梁底曲线取值的特点。结合工程实际取值经验,建立了7个具有不同梁底曲线的数值模型,对比分析梁底曲线与主梁自重的关系,以及各关键截面在恒载、活载、组合荷载作用下主梁应力和位移。
其次,开展了大跨度预应力混凝土连续刚构桥高跨比研究。总结并分析了国内外梁桥高跨比取值范围及特点。分别建立了5个根部高跨比和4个跨中高跨比的数值模型,计算并分析不同高跨比模型在恒载、活载和组合荷载作用下主梁关键截面的应力和位移。
接着,开展了大跨度预应力混凝土连续刚构桥边中跨比研究。总结并分析了国内外梁桥边中跨比取值范围及特点。建立了6个具有不同边中跨比的数值模型,计算并分析不同边中跨比模型在恒载作用下主梁关键截面的应力、位移和双薄壁墩的支反力,以及活载作用下关键截面的应力和位移。
最后,开展了大跨度预应力混凝土连续刚构桥截面形式研究。总结了箱梁截面形式及顶、底、腹板等参数取值特点。建立了6个数值模型,计算并分析不同箱梁截面形式和不同腹板厚度模型在恒载、活载作用下主梁关键截面的应力和位移。
通过以上研究取得了一些结论。梁底曲线研究表明,箱梁梁底曲幂次增加能有效减小主梁自重,但会增加部分截面的应力和跨中截面的挠度,不过影响并不十分明显。高跨比研究表明,根部高跨比减小会导致应力和挠度朝不利方向急剧发展,对主梁受力十分不利;而跨中高跨比减小后靠近跨中截面受力不利因素很容易被预应力平衡掉。边中跨比研究表明,采用较小的边中跨比有利主梁受力,但不利于充分发挥边跨承载能力,且双肢薄壁墩两侧受力不均匀,建议边中跨比在0.7以内。截面形式研究表明,三种不同截面形式模型的应力和挠度非常接近,单箱单室直腹板模型在受力上略占优势;小腹板厚度对主梁正截面应力有利而对主拉应力不利,腹板厚取值主要由剪力引起的主拉应力决定。
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