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本论文依托花天河大桥设计为背景工程,采用Midas/Civil与Midas/FEA进行受力分析。由于体外预应力束张拉力只能通过与主梁有接触的锚固横梁及转向块传递给主梁,因此转向位置及锚固位置的布置,即体外预应力钢束线型的布置对结构整体受力、二次效应及体外预应力增量都有一定程度的影响。本人在前人研究的基础上,主要针对成桥束中体内、体外预应力束的合理比例及体外预应力钢束线型的优化设计展开了本文的研究内容:(1)首先对预应力的几种配置方式进行讨论,再结合本依托工程结构特点,确定最合理的配置方式。(2)采用Midas/Civil对结构整体进行计算,按规范要求对体外预应力进行配束设计,在初步确定了配置束数后,对结构整体受力进行验算。(3)对于悬臂浇筑施工的大跨径波形钢腹板刚构桥,其预应力钢束的配置特点为:顶板悬臂施工束主要承担施工期及运营期的负弯矩,底板体内成桥束用于承受成桥正弯矩,体外成桥束用于承受成桥后的可变荷载。根据其配置特点,在满足正常使用极限状态及承载能力极限状态的基础上,以控制截面为目标(中跨跨中截面),研究体内、体外预应力比例变化对结构变形及应力的影响,得出体外束与底板成桥束(体外束+底板体内束)比例K与挠度的关系曲线方程,并寻求K值最合理的比例范围。(4)体外预应力钢束采用折线形式,其不同的锚固位置有效偏心距不同,对结构受力性能的影响也不同,因本依托工程为分跨布置分跨张拉,所以对边跨及中跨的锚固位置对结构受力的影响分别进行研究,得出其影响程度的大小及影响规律。(5)对于二次效应的研究,本文采用Midas/FEA有限元软件,建立有限元模型,其中结构外部的体外预应力钢束采用桁架单元,埋入混凝土主梁内的部分采用实体单元模拟。进行线性和非线性计算,以转向块间距及转向块个数为变量,得出其对二次效应及体外预应力应力增量的影响。(6)采用Midas/FEA有限元软件,研究边跨及中跨不同的间跨比对结构整体受力性能的影响,得到在不同的间跨比下,主梁变形及应力变化规律。