预应力混凝土连续箱梁（刚构）桥直束配筋再研究

发布时间：2017-07-02 00:04

  本文关键词：预应力混凝土连续箱梁（刚构）桥直束配筋再研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：预应力混凝土箱梁桥直束配筋方式,由于其显著的优越性,曾被广泛应用。然而,采用该配束方式建造的桥梁建成数年间出现了严重的腹板开裂、主梁下挠等病害。近些年来,随着跨径不断加大、结构设计的轻型化,无论采用哪一配束方案建造的连续箱梁(刚构)桥均出现了不同程度的腹板斜裂缝和主梁下挠。针对这一现象,大量研究表明导致该现象的主要原因可分为设计因素和施工因素。其中设计中的主要原因为剪应力考虑不足、而施工中的原因则为竖向预应力张拉质量难以得到保证。本文基于剪应力偏载系数准确计算和颁布的《预应力混凝土箱梁桥腹板竖向预应力精轧螺纹钢筋张拉力检测规程》(DB43/T 847-2013)保证竖向预应力施工质量,对预应力混凝土连续箱梁(刚构)桥直束配筋可行性及优越性进行了再研究。本文主要工作和研究成果如下:1、研究了大量有关预应力混凝土箱梁桥相关文献,总结出了导致箱梁桥严重病害的两大主要原因为设计中剪应力考虑不足和竖向预应力施工质量难以保证。研究了预应力混凝土箱梁桥不同配束方案,总结出了不同配束方案的优缺点。2、完成了大沽滩大桥的偏载系数计算,全桥剪应力偏载系数达到2.0以上,表明通常所取剪应力偏载系数1.05,剪应力作用效应考虑明显不足,推荐在实际桥梁设计中应对剪应力偏载系数进行精确计算。3、根据直束配筋的病害原因和现实条件,证明了直束配筋的可行性。根据直束配筋的基本原理,结合《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62一2012)和竖向预应力预压应力扩散规律,完成了竖向预应力配筋修正公式推导,并基于大沽滩大桥完成了直束配筋再设计,进一步证明了直束配筋可行性。4、对原设计和直束配筋再设计的大沽滩大桥模型进行了对比分析。结果表明:采用直束配筋再设计的大沽滩大桥较原设计,自平衡施工、长期挠度和截面上、下缘正应力控制效果无明显差别;主拉应力控制效果更好,原设计主拉应力极易超限;预应力钢束材料利用率更高,施工更为方便,经济性更佳。
【关键词】：连续箱梁桥 剪应力偏载系数 直束配筋 可行性、优越性分析
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.57
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一 章绪论10-22
• 1.1 PC箱梁桥发展研究概况10-13
• 1.2 PC箱梁桥典型病害及原因分析13-18
• 1.2.1 PC箱梁桥典型病害13-16
• 1.2.2 PC箱梁桥病害原因初步分析16-18
• 1.3 PC箱梁桥不同配束方案简介18-20
• 1.4 本文研究主要内容与目的20-22
• 第二 章剪应力偏载系数分析计算22-34
• 2.1 引言22
• 2.2 工程概况22-23
• 2.3 扭转和畸变剪应力计算方法简介23-29
• 2.3.1 扭转计算公式推导24-26
• 2.3.2 畸变计算公式推导26-27
• 2.3.3 应力的计算27-28
• 2.3.4 边界条件的处理28
• 2.3.5 程序计算28-29
• 2.4 剪应力偏载系数的求解29-32
• 2.4.1 计算流程和有限元模型简介29-30
• 2.4.2 剪应力偏载系数求解结果30-32
• 2.5 本章小结32-34
• 第三 章直束配筋可行性分析34-46
• 3.1 引言34
• 3.2 纵向预应力配筋分析34-37
• 3.3 截面应力分析37-40
• 3.3.1 应力分析流程简介37
• 3.3.2 截面剪应力分析结果37-38
• 3.3.3 截面主拉应力分析结果38-40
• 3.4 竖向预应力配筋分析40-44
• 3.4.1 公式推导41-42
• 3.4.2 竖向预应力配筋方案比选42-44
• 3.5 本章小结44-46
• 第四 章两种配筋方式比较分析46-64
• 4.1 引言46
• 4.2 自平衡施工阶段比较分析46-49
• 4.3 成桥阶段比较分析49-53
• 4.4 长期性能比较分析53-61
• 4.5 经济性比较分析61-62
• 4.5.1 钢筋用量比较分析61-62
• 4.5.2 施工方便性比较分析62
• 4.6 本章小结62-64
• 第五 章总结与建议64-66
• 5.1 本文研究工作总结64-65
• 5.2 后续研究工作建议65-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-72
• 附录A72

【参考文献】

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本文编号：507901