钢-混组合连续梁桥施工过程受力性能及影响因素分析

发布时间：2020-05-27 04:41

【摘要】：随着国家基础设施事业的发展,如何使建筑材料的性能的发挥的更加合理,已经成为桥梁工程的发展趋势。钢-混凝土组合梁的出现,正好满足工程界对发挥建筑材料性能的追求,被越来越多的应用到工程领域。最近几十年,我国学者在对组合梁桥的设计计算方法、基础理论等方面的已经进行了相当多研究,但对组合梁桥,尤其是组合连续梁桥的施工过程中的力学性能以及施工影响因素等方面的研究相对比较少。本文基于临汾市滨河西路组合梁桥,对采用支点升降施工方法的组合连续梁桥的受力性能进行了系统的分析。主要分析内容如下:(1)通过Midas Civil软件建立组合梁桥整体模型,采用不同顶升高度对组合梁施工过程受力性能进行详细的分析;(2)通过对施工中比较容易出现误差的一些因素进行定量分析,重点分析它们对顶升效果的影响;(3)通过建立有限元模型,探究了混凝土时间效应对支座顶升效果的影响。主要结论如下:(1)采用支点升降施工方法与不采用该施工方法相比,使支点位置混凝土板受力由拉应力变为压应力;支点顶起高度在一个合理的范围内,高度越大,对于减缓混凝土开裂和钢梁受压失稳效果越好。同时顶升高度的增大,混凝土收缩徐变对支点升降法产生的预应力的削弱作用越强。支点升降施工方法会使桥梁位移变大,需要在铺设钢梁时考虑其对位移的影响。(2)对于采用支点升降施工方法的三跨组合梁桥,采用两个支座分别顶升的施工方法比一起顶起对减缓支点位置混凝土板开裂更有效。(3)考虑收缩、徐变的影响,组合梁边跨的位移变大,中跨的位移变小,同时也会使组合梁截面出现应力重分布。在成桥十年后支座截面位置的混凝土顶、底板压应力分别减小了82.80%、114.60%,在底板位置出现拉应力;收缩、徐变对组合连续梁受力不利,在结构设计以及施工要对其加以考虑。(4)预制板的龄期的增大会减缓混凝土的收缩、徐变效应对采用支座升降施工方法施加的预压力削弱作用;在实际工程中可以采用增加桥面板龄期来减缓预压力的减小和混凝土板开裂的时间。
【图文】：

并不也能说其就没有缺点，在进行钢结构受压承载力计算时，是决定因素，因此往往使其抗压强度还没有到达极限抗压强度；另外，价格相对比较高、构件维护比较复杂、刚度较小以及缺点[4]。钢-混凝土组合结构作为一种新型结构，是在钢材、混受力性能不同材料之间设置连接件，使它们结合为一个整体，受力、协调变形[5]。件是通过将钢材、混凝土两种完全不同的材料分别布置在受样充分利用了钢材、混凝土两种不同材料的优点，避免了它材和混凝土两种不同性质的材料之间相互支撑，，使它们组合它们中任何一个的力学性能[6]，具有非常显著的技术经济效益的应用前景[4]。尤其是简支组合梁，全桥都承受正弯矩作用，土这两种完全不同的材料的力学特点充分的发挥和利用。组合梁中主要承受拉应力，为能够比较充分发挥钢梁的优势，较常用的截面形式有工字形和箱形截面[7.8]。如图 1-1、图 1-

图 1-2 组合箱梁的截面形式1.2.2 组合结构桥梁分类组合梁桥是指采用剪力传递器将钢板梁、钢箱梁、钢桁架等结构构件和钢筋混凝土板结合成组合截面共同工作的一种复合梁式结构。目前，在实际工程应用比较多的组合结构桥梁主要有下面几类：（1）组合钢板梁桥这种结构形式桥梁起源于欧洲，早期的时候，设计时并没有很好的使钢材和混凝土的特性发挥出来，和非组合梁的受力很类似，通常要使钢梁之间加设置很多横向连系梁、纵向的和垂直的横向支撑，同时还要在腹板上焊接很多横向的加劲肋，纵梁之间的距离也不是很大。1980 年后，很多国家的学者开始对其进行分析研究，对早期的体系进行了很多改良，使其寿命提高、受力更合理以及造价降低[8-12]。（2）组合箱梁桥这种结构形式桥梁应用实际工程要追溯到 20 世纪 80 年代，其中因其自重
【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】：2018
【分类号】：U445.4;U441

【参考文献】

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3 李运生;侯忠明;赵志杨;张彦玲;;焊钉连接件时变抗剪性能的试验研究[J];土木建筑与环境工程;2013年06期

4 周凌宇;余志武;贺桂超;;A new 3-D element formulation on displacement of steel-concrete composite box beam[J];Journal of Central South University;2013年05期

5 聂建国;丁然;;正弯矩区组合梁腹板局部稳定性研究[J];工程力学;2013年02期

6 樊健生;聂建国;王浩;;考虑收缩、徐变及开裂影响的组合梁长期受力性能研究(Ⅰ)——试验及计算[J];土木工程学报;2009年03期

7 樊健生;聂鑫;李全旺;;考虑收缩、徐变及开裂影响的组合梁长期受力性能研究(Ⅱ)——理论分析[J];土木工程学报;2009年03期

8 段树金;霍军会;周庆东;;钢-混凝土双面组合梁极限承载力计算方法研究[J];石家庄铁道学院学报(自然科学版);2007年04期

9 赵煜;李春轩;张充满;;在役连续刚构桥顶升技术及应用[J];长安大学学报(自然科学版);2007年04期

10 王景全;吕志涛;刘钊;;部分剪力连接钢-混凝土组合梁变形计算的组合系数法[J];东南大学学报(自然科学版);2005年S1期

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3 杨奇涛;钢—混凝土组合连续梁桥收缩徐变效应分析[D];西南交通大学;2014年

4 严忠林;变截面钢—混凝土组合连续梁桥受力特性分析[D];兰州交通大学;2014年

5 黄瑜;大跨度刚构—连续组合梁桥施工仿真分析[D];重庆大学;2012年

6 刘佳;大跨度钢—混凝土连续组合梁桥施工过程有限元分析[D];华中科技大学;2012年

7 李娜;变截面钢—混凝土组合箱梁桥结构性能仿真研究[D];长安大学;2010年

8 谭逢刚;预应力混凝土连续梁桥的静力有限元仿真分析[D];西南交通大学;2010年

9 陈斌;钢与混凝土组合梁受力性能分析[D];湖南大学;2008年

10 欧阳明;钢—混组合梁翼缘有效宽度研究[D];长安大学;2007年

本文编号：2682965