现浇预应力连续箱梁结构分析及施工控制

发布时间：2017-06-28 01:01

  本文关键词：现浇预应力连续箱梁结构分析及施工控制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：公路桥梁作为公路交通的基础设施,在公路运输系统中起着重要的作用。由于现浇连续箱梁具有众多优点被广泛使用,但现浇预应力混凝土连续箱梁坍塌事故时有发生,部分桥梁施工过程中或服役未达到设计使用年限就坍塌,严重威胁到人民生命和财产安全。因此,对现浇连续箱梁结构分析及施工过程监控的研究已成为亟待研究的问题。国内外研究人员对现浇预应力混凝土连续箱梁开展了大量模型试验和建立结构理论模型研究,但对单箱多室非对称且变宽整体连续箱梁的结构分析及现浇连续箱梁的横梁和桥墩的研究相对较少,特别是桥墩施工阶段的结构计算分析,以及预张拉和终张拉前、后对箱梁现浇段应力跟踪测试研究相对更少。本文以某主桥上部结构为(2×30+40+2×30)m五跨现浇预应力混凝土单箱多室非对称且变宽整体连续箱梁桥为背景,建立了空间有限元模型进行整体结构分析,主要研究内容如下:(1)介绍了现浇预应力混凝土连续箱梁的受力特点,国内外对现浇预应力混凝土连续箱梁结构计算分析和施工监控的研究现状。(2)以背景工程为例,对具有代表性的(2×30+40+2×30)m五跨现浇预应力混凝土单箱多室非对称且变宽整体连续箱梁进行了理论分析,并通过有限元软件Midas Civil建立箱梁结构模型,进行了主梁的计算分析。计算分析可知:主梁总体计算的承载能力、抗裂性、挠度、持久状态及施工运梁短暂状态下的应力水平均能满足规范要求。(3)以背景工程为例,对具有代表性的(2×30+40+2×30)m五跨现浇预应力混凝土单箱多室非对称且变宽整体连续箱梁进行了理论分析,并通过有限元软件Midas Civil建立箱梁结构模型,进行了端横梁、中横梁及支座反力的研究分析。计算分析可知:本联的57、62号墩端横梁及58~61号墩中横梁的验算表明,横梁的承载能力及应力水平均能满足规范要求;桥墩所采用的支座承载力能够满足设计要求。(4)结合工程现场箱梁出现裂缝,提出对现浇预应力混凝土连续箱梁采取预张拉措施,通过计算分析,预张拉及终张拉前、后对现浇段不利截面进行了跟踪测试,研究箱梁应力变化过程。测试结果表明:预张拉前后和终张拉前后应力变化,自梁端往跨中方向,压应力均基本呈减小趋势,预张拉过程控制较好,箱梁未出现新增裂缝。
【关键词】：整体连续箱梁 单箱多室 非对称且变宽 结构分析 施工监控
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.4
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-16
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 现浇连续箱梁的受力特点12-13
• 1.3 国内外研究现状13-14
• 1.3.1 现浇连续箱梁问题国内外研究现状13-14
• 1.3.2 现浇连续箱梁施工监控国内外研究现状14
• 1.4 本文主要研究内容14-16
• 2 工程概况16-36
• 2.1 概述16-20
• 2.2 主要技术指标20-23
• 2.3 依据的主要规范与标准23-24
• 2.4 第13联各孔箱梁与横梁设计图24-36
• 2.4.1 箱梁平面、立面及剖面设计图24-32
• 2.4.2 箱梁预应力钢束布置图32
• 2.4.3 横梁设计图32-36
• 3 现浇连续箱梁结构分析36-63
• 3.1 结构设计简述36
• 3.2 主要材料36-37
• 3.2.1 主要材料类型36
• 3.2.2 主要材料用量指标36-37
• 3.3 结构计算分析37-61
• 3.3.1 计算模型37
• 3.3.2 支座反力计算37-38
• 3.3.3 主梁持久状况承载能力极限状态验算38-39
• 3.3.4 主梁持久状况正常使用极限状态验算39-41
• 3.3.5 主梁持久状况应力验算41-42
• 3.3.6 主梁短暂工况验算42-43
• 3.3.7 第13联 57号墩端横梁验算43-46
• 3.3.8 第13联 58号墩中横梁验算46-50
• 3.3.9 第13联 59号墩中横梁验算50-52
• 3.3.10 第13联 60号墩中横梁验算52-55
• 3.3.11 第13联 61号墩中横梁验算55-59
• 3.3.12 第13联 62号墩端横梁验算59-61
• 3.4 计算结果小结61-63
• 4 现浇连续箱梁预应力张拉试验测试63-72
• 4.1 第13联第1孔预应力张拉效果测试63-67
• 4.1.1 测试截面及测点布设64
• 4.1.2 预张拉前后应力变化64-66
• 4.1.3 终张拉前后应力变化66-67
• 4.2 第13联第3孔预应力张拉效果测试67-72
• 4.2.1 测试截面及测点布设68-69
• 4.2.2 预张拉前后应力变化69-70
• 4.2.3 终张拉前后应力变化70-72
• 5 结论与展望72-73
• 5.1 结论72
• 5.2 展望72-73
• 参考文献73-75
• 致谢75

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