整体式无缝桥梁性能研究

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目前无缝桥梁在世界许多国家都得到了迅速地发展与应用,其中,整体式桥梁为国外广泛采用的一种无缝桥梁的结构形式,而在国内,除整体式桥梁外,应用最多的则是半整体式全无缝桥梁。基于上述两种在国内外广泛应用的无缝桥梁,本文提出了整体式全无缝桥梁的新型结构形式,这种桥梁在桥台处采用整体式桥梁的桥台结构形式,而在台后却采用半整体式全无缝桥梁的结构形式,因此,整体式全无缝桥梁将整体式桥梁与半整体式全无缝桥梁两种结构的优势综合为一体。本文所进行的工作以及得到的结论如下:(1)阐述了无缝桥梁的结构形式以及国内外无缝桥梁的发展状况,同时,对国内外无缝桥梁的关键问题进行了具体论述。(2)重点对国外关于台与土、桩与土的计算方法进行了具体地介绍,同时,以清远市四九桥为计算实例,采用本文所介绍的计算方法建立了ANSYS有限元模型,并通过有限元计算结果与实测结果的对比发现:采用台后土压力系数呈线性变化的方法计算被动土压力,以及p-y曲线法考虑桩土之间的相互作用是合理的,并且当温度变化较大时,有限元模型的应力计算结果与实测应力值比较接近。(3)以国内已建整体式桥梁以及半整体式全无缝桥梁为基础,分别拟定了整体式全无缝桥梁与整体式桥梁的结构及构造尺寸,并建立了有限元模型,通过对比和分析两种桥型的桥台、桩基、主梁的受力和变形特点,得到整体式全无缝桥梁的桩基变形及应力均较小,但温降时桥台拉应力却偏大。(4)针对整体式全无缝桥梁与整体式桥梁各自的结构特点,采用参数分析的方法,建立有限元模型,并分别研究对比了桥台高度、台后填土刚度、桩侧土体刚度、主梁与桥台的连接方式、桥梁长度对两种桥型受力变形的影响,结果表明桥台高度、主梁与桥台的连接方式以及桥梁长度对两种桥梁结构的性能影响较大。本文采用对比和参数分析的方法研究了整体式全无缝桥梁以及整体式桥梁的受力与变形特征,为整体式全无缝桥梁以及整体式桥梁的进一步研究与应用提供理论基础。
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