预应力混凝土连续刚构桥箱梁横向受力分析

发布时间：2017-08-20 21:29

  本文关键词：预应力混凝土连续刚构桥箱梁横向受力分析

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【摘要】：随着社会的发展,公路桥梁朝着大跨宽幅方向发展。在横截面的选择上,大部分都采用箱型截面,在大跨径箱型梁中,由活载引起的效应占总荷载的比重只有20%左右,大部分是由自重引起,在大跨径桥梁减小自重影响这个重要课题面前,截面的合理设计就显得至关重要。其在箱型梁截面上的表现就是宽箱薄壁截面的应用愈来愈广泛。宽箱薄壁箱梁由于箱梁顶面比较宽,肋间距比较大,横向效应就显得分外明显,因此对宽箱薄壁箱型梁的横向应力分布研究显得非常必要。本文以一座三跨连续变截面连续刚构桥为研究对象,桥面宽度为16m,腹板间距9m,采用单箱单室截面,属于典型的宽箱薄壁梁,笔者采用大型通用有限元软件Midas FEA对该桥建立三维实体模型,采用先中跨后边跨,先顶板后底板的顺序,对该桥不同断面在自重、横向预应力、车辆偏载工况下的横向受力进行了详细分析,并在需要引起注意的地方对工程人员进行了提醒。通过对宽箱薄壁箱梁横向受力的分析,发现在不同的工况下,箱梁一定部位会存在着较大的拉应力,本文提出了三种改善横向受力的方法,即加横隔板、改截面为单箱双室截面、合理布置横向预应力;通过不设置横隔板、横隔板间距设置为L、L/2、L/4来建立实体有限元模型进行对比分析,研究横隔板对自重和偏载横向受力的影响;通过建立对应的单箱双室截面实体有限元模型,并将其在自重、车辆偏载工况下的受力情况和单箱单室截面进行对比分析来研究其横向受力变化状况;通过在自重、自重+预应力、偏载、偏载+预应力不同工况下的受力分析研究了预应力对自重和偏载横向受力的影响。分析结果表明,笔者提出的合理布置横隔板间距、改截面为单箱双室两种方法对箱梁的横向受力改善起到很大作用,而横向预应力由于其自身局限性,可以作为一种辅助措施,希望本论文可以为工程建设在该领域的研究提供一定的借鉴作用。
【关键词】：连续刚构桥 宽箱薄壁 横向受力 有限元软件 改善方法
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 前言9-11
• 1.2 宽箱梁的研究现状和发展动态11-14
• 1.3 箱梁空间计算方法综述14-16
• 1.4 本文研究的宗旨和内容16-18
• 第二章 箱型梁受力分析及有限元理论18-34
• 2.1 箱型截面受力特性18-19
• 2.2 箱型梁横向内力计算理论19-28
• 2.2.1 框架分析法20-23
• 2.2.2 有限元分析方法23-28
• 2.3 MIDAS FEA软件介绍28-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第三章 宽箱梁横向受力分析34-58
• 3.1 工程背景34-35
• 3.1.1 工程概况34-35
• 3.1.2 技术标准35
• 3.2 实体模型35-36
• 3.3 自重作用下横向应力对比分析36-42
• 3.4 横向预应力作用下横向应力分析42-44
• 3.5 偏载结构作用下的横向应力分析44-56
• 3.6 本章小结56-58
• 第四章 对薄壁宽箱梁横向受力改善方法的探究58-90
• 4.1 横隔板对横向受力性能的影响58-72
• 4.1.1 自重工况下横隔板对横向受力的影响58-68
• 4.1.2 偏载作用下横隔板对横向受力的影响68-72
• 4.2 横向预应力对横向受力性能的影响72-76
• 4.2.1 自重作用下横向预应力对横向受力的改善72-74
• 4.2.2 偏载作用下横向预应力对箱梁横向受力的改善74-76
• 4.3 单箱单室截面与单箱双室截面横向应力对比76-88
• 4.3.1 自重工况下的应力对比77-84
• 4.3.2 偏载结构作用下的横向应力对比分析84-88
• 4.4 本章小结88-90
• 第五章 结论与展望90-92
• 5.1 结论90-91
• 5.2 展望91-92
• 致谢92-93
• 参考文献93-96
• 攻读学位期间取得的科研成果96

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本文编号：708996