大跨径PC连续刚构桥三向预应力筋张拉工序优化研究

发布时间：2017-06-19 02:00

  本文关键词：大跨径PC连续刚构桥三向预应力筋张拉工序优化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：大跨径预应力混凝土连续刚构桥一般采用三向预应力体系,在施工过程中三向预应力的施加是一种较复杂的施工工艺。然而,目前公路桥梁设计和施工规范对三向预应力筋的张拉工序并未作出明确的规定,各设计文件的说明也不尽相同。由此导致施工单位在张拉预应力筋时存在较随意的现象,而随意张拉预应力筋势必会带来安全隐患。为了研究预应力筋不同张拉工序对箱梁内力的影响,进而提出较合理的张拉工序。本文以沮河特大桥(连续刚构桥)为研究背景,采用大型有限元分析软件MIDAS/FEA建立实体有限元模型,主要进行了以下研究:(1)当三向预应力筋立即张拉时,对不同竖向和纵向预应力筋张拉顺序进行模拟。结果表明,无论怎样调整张拉顺序,箱梁顶板和腹板应力沿桥梁纵向的分布都是不均匀的。同时计算结果表明,仅改变纵、竖、横三向预应力筋张拉顺序对箱梁最终内力值影响不大。(2)对单筋状态下横向和竖向预应力筋分段立即张拉、整体张拉、滞后张拉,三种不同张拉工序进行仿真对比分析。从应力沿桥梁纵向分布均匀的角度出发,得出横向和竖向预应力筋整体张拉和滞后张拉是比较合理的张拉工序。(3)在考虑梯度温度、三向预应力、挂篮等荷载的作用下,对沮河特大桥实际施工过程进行模拟。以施工过程中箱梁受力安全,应力分布均匀和施工方便为约束条件,对单筋状态下提出的较合理的张拉工序进一步优化研究,得出应力分布均匀且有利于施工的三向预应力筋张拉工序。研究结果可以为大跨径PC连续刚构桥三向预应力筋的张拉工序提供参考。
【关键词】：连续刚构桥 三向预应力体系 张拉工序 温度梯度 有限元
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.4
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 PC箱梁桥预应力技术研究现状10-11
• 1.2.2 温度对PC箱梁桥的影响研究现状11-12
• 1.3 研究目的与意义12
• 1.4 本文主要研究内容12-14
• 第二章 三向预应力筋张拉顺序对箱梁受力影响分析14-21
• 2.1 依托工程简介14
• 2.2 有限元模型建立14-18
• 2.2.1 预应力混凝土模型基本理论14-16
• 2.2.2 网格划分16-17
• 2.2.3 预应力施加方法17-18
• 2.3 三向预应力筋张拉顺序对箱梁应力影响分析18-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第三章 竖向预应力筋张拉工序对箱梁受力影响分析21-39
• 3.1 概述21
• 3.2 竖向预应力筋产生预加力算法的规定21-22
• 3.3 分段立即张拉腹板应力分析22-27
• 3.4 整体张拉腹板应力分析27
• 3.5 滞后张拉腹板应力分析27-36
• 3.5.1 滞后一个梁段张拉27-32
• 3.5.2 滞后两个梁段张拉32-36
• 3.6 三种张拉工序对比分析36-37
• 3.7 本章小结37-39
• 第四章 横向预应力筋张拉工序对箱梁受力影响分析39-57
• 4.1 概述39
• 4.2. 分段立即张拉顶板应力分析39-44
• 4.3 整体张拉顶板应力分析44-45
• 4.4 滞后张拉顶板应力分析45-54
• 4.4.1 滞后一个梁段张拉45-50
• 4.4.2 滞后两个梁段张拉50-54
• 4.5 三种张拉工序对比分析54-55
• 4.6 本章小节55-57
• 第五章 三向预应力筋张拉工序优化研究57-78
• 5.1 概述57
• 5.2 梯度温度荷载57-58
• 5.3 施工过程中箱梁应力分析58-75
• 5.3.1 整体张拉箱梁应力分析58-66
• 5.3.2 滞后两个梁段张拉箱梁应力分析66-75
• 5.4 三向预应力筋张拉工序优化分析75-76
• 5.5 本章小结76-78
• 结论与展望78-80
• 1 结论78-79
• 2 展望79-80
• 参考文献80-83
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果83-84
• 致谢84

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