悬臂施工法波形钢腹板PC组合箱梁受力性能研究

发布时间：2020-03-29 01:02

【摘要】：波形钢腹板PC组合箱梁作为一种新型结构,能够充分利用混凝土和钢材的材料特性,具有十分广阔的发展前景,且在实际工程中以悬臂施工的连续梁居多。为研究悬臂施工的该类桥梁的受力特性,本文依托国家自然科学基金项目:波形钢腹板预应力混凝土曲线组合梁弯扭作用机理及计算理论研究(51778377),以裕溪河大桥主桥为工程背景,采用Midas/FEA有限元分析软件,同时建立该桥实体单元模型和相应的平钢腹板箱梁实体单元对比模型,分析了波形钢腹板PC组合箱梁在施工阶段的力学特性、成桥阶段收缩徐变效应的影响以及偏心荷载下的弯扭受力性能。所得主要结论如下:(1)在综合荷载下,该类结构的波形钢腹板所受的纵向正应力很小,截面上的轴力主要由混凝土顶底板承担;波形钢腹板的剪应力较大,截面上的剪力主要由腹板承担;(2)在弯曲荷载下,波形钢腹板组合箱梁截面的纵向应变在腹板高度范围内基本为零,混凝土顶底板的纵向应变可近似构成一个虚拟的平面,基本符合“拟平截面假定”;(3)在预应力荷载下,波形钢腹板PC组合箱梁的混凝土顶底板纵向正应力水平较高,能够有效地利用预应力;(4)经过长期收缩徐变后,波形钢腹板PC组合箱梁的轴力重分布情况较小,仍由混凝土顶底板主要承担轴力;(5)在偏心荷载下,单箱三室的波形钢腹板箱梁的抗畸变性能要优于相同材料、相同厚度的平钢腹板箱梁,而抗扭形能劣于相同材料、相同厚度的平钢腹板箱梁。
【图文】：

第二章 波形钢腹板 PC 组合箱梁悬臂施工阶段受力性能分析2.1 工程概况裕溪河大桥位于芜湖市长江以北，为跨越裕溪河而设。全桥包括主桥，，引桥及梯道桥，本文依托工程为主桥，桥长 286m，跨径组合（55+93+83+55）m，采用上下行分离式双幅单箱三室波形钢腹板箱梁，桥面宽度为 2×21.25=42.5m。总体布置图如图 2-1 所示。

图 2-4 节段划分示意图2.1.4 波形钢腹板波形钢腹板采用国内最常用的 1600 型（如图 2-5 所示），波板水平幅宽 430mm、斜幅宽 430 mm、斜幅水平方向长 370 mm、波高 220 mm，弯折半径为 15 t(t为波形钢腹板厚度)。对于本桥波形钢腹板厚度分别采用了 12 mm、16 mm 和 20mm 三种型号，其中 a0~a3，b0~b3，c0~c3 为 20 mm；a4~a8，b4~b8，c4~c6 为16 mm；a9~a10，b9~b10，c7，合龙段及边跨满堂支架现浇段为 12 mm。图 2-5 波形钢腹板参数/mm
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U441

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本文编号：2605189