T梁连续刚构桥受力性能研究

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T梁连续刚构桥施工便利,造价较低,适应山区高架桥的特点,因此在山区高速公路桥梁中得到了较广泛的应用。墩梁刚度比是影响连续刚构桥受力性能的关键参数,本文采用有限元方法对影响墩梁刚度比的主要参数:跨径、墩厚、墩高和桥墩型式进行了比较分析,分析内容包括内力和稳定性。考虑到日照温差能在T梁翼缘板底和梁肋处产生较大拉应力,本文同时对T梁连续刚构桥的日照温差应力进行了初步探讨,最后对福建龙长高速公路上的一座刚构-连续组合桥进行了结构分析。通过本文的研究,可以得出如下结论:施工方法对自重弯矩有较大的影响。先简支后连续体系与一次落架体系相比,跨中正弯矩大1-3倍,而墩顶负弯矩则小得多。墩顶负弯矩主要来自于二期恒载和活载。当桥墩较高时,刚架桥可简化为连续梁桥计算。改变桥墩的线刚度,如墩厚、桥墩纵桥向尺寸和墩高等,上部结构的自重内力变化很小,而且桥墩的弯矩和剪力值较小;当桥墩的线刚度增加时,活载工况下的墩顶最不利负弯矩增大,而跨中的最不利正弯矩减少;在年升温20℃工况下,桥墩尤其是边墩承受较大的温度内力,墩梁刚度比对桥墩的温度内力影响很大。对于一座多跨连续刚构桥,改变体系为刚构-连续组合桥,或在保证满足施工、运营条件下的稳定要求前提下,尽可能地减少边墩或矮墩的抗推刚度,将极大地改善温度对桥墩的影响,使各桥墩受力均匀、合理。T梁连续刚构桥为先简支后连续体系桥梁,体系转换前的整体稳定性较差,体系转换后在成桥运营阶段,该体系的整体稳定性较好,有较高的安全储备,高墩桥梁采用连续刚构型式,可以显著提高整体稳定性。日照温差对T梁连续刚构桥产生较大的温度应力。不同温度梯度下的温度应力相差较大,按新西兰温度梯度计算模式,T梁翼缘板底会产生3.14MPa的拉应力,温度应力在整个桥梁设计中占有较大的比重。
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