预应力混凝土连续曲线箱梁桥的裂缝防治研究

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预应力混凝土曲线桥在现代桥梁工程中占有非常重要的地位,由于曲线桥存在着较大扭矩的特点,故在设计中一般选择箱形截面形式,因此预应力混凝土连续曲线箱梁桥得到了广泛的应用。曲线箱梁桥最显著的特点是在外荷载作用下,箱梁截面产生弯矩的同时必然伴随产生扭矩,即存在弯扭耦合效应。预应力混凝土曲线桥的预应力索在几何上是具有双曲率的索,因而在施加预加力而产生竖向分力的同时,还将产生水平径向分力,这两种分力都对曲线梁体产生扭转作用。因此,预应力混凝土连续曲线箱梁桥的设计是一个十分复杂的问题。经过桥梁设计者多年的努力,曲线梁桥的设计理论和分析方法得到了不断完善,诸如翘曲扭转理论、纯扭转理论、梁格系理论和有线单元法等理论方法在分析计算曲线梁桥内力方面已经取得了令人满意的成果。本文将着力解决预应力混凝土连续曲线梁桥的裂缝防治问题,将重点研究曲线箱梁桥的预应力束的布置对其截面应力的影响。本文以浙江舟山蛟川互通H匝道桥为背景,对该桥的原预应力束布置方案稍作修改,尝试找出降低曲线连续梁弯扭耦合作用,最终达到预防混凝土开裂的方法。对钢束布置采用不对称张拉、不对称布束、调整底板和顶板钢束张拉力等方案,计算曲线桥在这几种方案时的应力情况,并与原方案进行对比分析。同时总结出诸如曲率半径和温度效应等影响预应力混凝土连续曲线箱梁桥开裂的因素。
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