接头方式对混合连续梁桥的受力影响分析

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组合-混凝土混合连续梁桥是新型的混合梁桥,即边跨及伸入中跨的一部分采用预应力混凝土梁,中跨中间段采用钢-混凝土组合梁。这种混合连续梁桥,提高了桥梁的跨越能力,改善了结构的受力特性,使结构刚度过渡更为平顺,行车更为平稳舒适,具有承载力可靠、便于施工、跨中挠度小等优点,具有显著的技术经济效益和社会效益,将成为桥梁体系结构的重要发展方向之一。组合-混凝土接头是混合连续梁桥的关键部位,其内部结构构造、传力机理复杂,需要进行详细研究分析。本文以某三跨预应力连续梁桥为背景,对原桥主跨150m混凝土梁中间50m段改为钢-混凝土组合梁结构,形成混合连续梁桥。运用有限元软件MIDAS CIVIL建立新结构的全桥有限元模型,进行施工阶段分析和运营阶段分析。由于在MIDAS CIVIL中很难精确模拟前承压板、前后承压板和后承压板三种组合-混凝土接头模型,所以采用有限元软件ANSYS对接头模型进行局部仿真分析。本文主要的工作内容有:(1)总结了钢-混凝土混合梁桥不同接头的构造形式、优缺点等问题。(2)总结了钢与混凝土之间不同连接件的构造形式、受力特点等问题。(3)拟定新型组合-混凝土混合连续桥的设计方案及接头构造。(4)采用MIDAS CIVIL建立新型混合连续桥全桥模型,对其施工阶段和运营阶段进行分析验算,并得到接头截面的一组内力值。(5)采用ANSYS建立三种不同承压板构造形式,即前承压、前后承压和后承压板填充混凝土接头局部有限元模型,使接头截面的内力与MIDAS CIVIL模型中接头截面内力一致,分析三种接头中接头截面的受力状态,PBL板的传力作用与所受应力规律,并提出PBL板抗剪的简化计算方法。
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