大悬臂混凝土箱梁桥横向拓宽拼接加劲肋的设计研究

发布时间：2017-06-25 22:05

  本文关键词：大悬臂混凝土箱梁桥横向拓宽拼接加劲肋的设计研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：针对大悬臂三向预应力混凝土箱梁桥拓宽工程中,新旧箱梁横向拼接困难的问题,论文提出了一种新型拼接方案,利用拼接加劲肋将新旧箱梁连接起来。本文依托淮江高速公路盐河大桥拓宽工程为背景,对加劲肋拼接后的拓宽箱梁桥整体受力性能以及拼接加劲肋尺寸参数对结构受力的影响进行了系统分析研究。论文首先基于新旧箱梁基础沉降差和活载变形差,拟定了横向加劲肋的基本尺寸,并探讨了横向内力传递规律。利用Midas Civil建立结构梁格法模型,分析拼接加劲肋的主要尺寸构造参数变化时新旧箱梁以及拼接加劲肋的内力变化趋势,完成拼接加劲肋结构尺寸优化分析。研究结果表明,加劲肋拼接后的拓宽箱梁桥在恒载(自重+预应力+收缩、徐变)作用下的应力状态能够满足材料安全要求。收缩、徐变差异作用使拓宽箱梁偏心受压,加劲肋能够有效的传递收缩、徐变差异作用影响。基础工后沉降差作用容易使加劲肋产生不利应力状态,分析计算需要特别注意。拓宽后箱梁桥的整体刚度明显提高,活载作用下的应力和位移明显减小。加劲肋尺寸参数的改变对新旧箱梁的受力影响较小,主要影响自身受力状态,设计分析中应该优先考虑拼接加劲肋自身的受力特性。拓宽后整体箱梁的安全验算表明,结构满足承载能力和正常使用状态要求。
【关键词】：连续箱梁 拓宽 横向加劲肋 三向预应力 梁格法 优化分析
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.6
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-16
• 1.2.1 国外研究10-12
• 1.2.2 国内研究12-16
• 1.3 工程背景介绍16-19
• 1.3.1 既有桥梁设计资料介绍16-17
• 1.3.2 拟采用的横向拓宽方案17-19
• 1.4 研究内容19-21
• 第二章 拓宽箱梁桥结构分析方法及横向传力机理研究21-33
• 2.1 拓宽箱梁桥结构分析方法21-27
• 2.1.1 梁格分析法21-26
• 2.1.2 实体有限元分析法26-27
• 2.2 加劲肋尺寸初步拟定27-29
• 2.3 拓宽结构横向传力机理研究29-32
• 2.3.1 主梁内力路径变化29-31
• 2.3.2 加劲肋内力变化31-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 加劲肋拼接对拓宽结构的受力影响研究33-57
• 3.1 概述33
• 3.2 新旧主梁混凝土收缩、徐变差异对加劲肋拼接拓宽结构影响研究33-45
• 3.2.1 计算说明34
• 3.2.2 变形分析34-36
• 3.2.3 纵向应力分析36-41
• 3.2.4 横向应力分析41-45
• 3.2.5 拼接段应力综合分析45
• 3.3 基础不均匀沉降差对加劲肋拼接拓宽结构影响研究45-49
• 3.3.1 横向应力分析46-48
• 3.3.2 改善沉降作用措施研究48-49
• 3.4 车辆活载作用对加劲肋拼接拓宽结构影响研究49-54
• 3.4.1 活载计算说明49
• 3.4.2 结构位移分析49-51
• 3.4.3 结构应力分析51-53
• 3.4.4 局部荷载分析53-54
• 3.5 加劲肋受力综合分析54-55
• 3.6 本章小结55-57
• 第四章 拼接加劲肋结构尺寸优化设计57-85
• 4.1 概述57-58
• 4.2 拼接加劲肋高度变化对结构受力的影响58-67
• 4.2.1 加劲肋高度变化对旧箱梁受力影响58-62
• 4.2.2 加劲肋高度变化对新箱梁受力影响62-65
• 4.2.3 加劲肋高度变化对加劲肋自身受力影响65-67
• 4.3 拼接加劲肋厚度变化对结构受力的影响67-76
• 4.3.1 加劲肋厚度变化对旧箱梁受力影响68-71
• 4.3.2 加劲肋厚度变化对新箱梁受力影响71-74
• 4.3.3 加劲肋厚度变化对加劲肋自身受力影响74-76
• 4.4 拼接加劲肋布置间距对结构受力的影响76-83
• 4.4.1 加劲肋布置间距对旧箱梁受力影响76-79
• 4.4.2 加劲肋布置间距对新箱梁受力影响79-81
• 4.4.3 加劲肋布置间距对加劲肋本身受力影响81-82
• 4.4.4 加劲肋布置间距对结构变形的影响82-83
• 4.5 本章小结83-85
• 第五章 拓宽后结构受力状态变化85-95
• 5.1 拓宽前后原桥内力对比85-89
• 5.2 拓宽后原桥安全验算89-91
• 5.3 拼接加劲肋承载力计算91-93
• 5.3.1 受弯承载能力计算92
• 5.3.2 受剪承载能力计算92-93
• 5.4 本章小结93-95
• 第六章 总结与展望95-97
• 6.1 总结95-96
• 6.2 展望96-97
• 参考文献97-101
• 致谢101-103
• 作者简介103

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