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预应力钢-混凝土连续组合梁桥充分发挥了钢材与混凝土的优点,通常采用先顶推钢梁后铺设桥面板的方法施工,近年来这种结构体系在我国的应用日益广泛,但理论研究却滞后于工程实际。因此,本文选择顶推法连续组合梁桥的关键问题进行研究,为同类桥梁的设计与施工提供参考。
本文以九堡大桥预应力钢-混凝土连续组合梁为工程背景,从钢梁顶推、桥面板铺设到正常运营进行全过程分析。建立了顶推法槽形钢梁在局部荷载作用下的简化计算模型,采用有限元方法探讨了顶推设备纵向长度、结构设计参数、初始几何缺陷对承载力的影响,得到了顶推法槽形钢梁的最优参数。在此基础上,建立了槽形钢梁顶推分析的有限元模型,研究了支撑反力、截面应力、导梁前端位移等时程变化规律,探讨了支撑刚度对局部受力的影响,并通过顶推中的实测数据验证了分析的可靠性。
连续组合梁桥在桥面板铺设过程中,结构刚度和所受荷载不断变化,本文比较了桥面板采用一次铺设法、连续铺设法和间断铺设法对结构受力的影响,结果表明间断铺设法最优,有利于降低中支点混凝土的拉应力。
针对预应力连续组合梁桥运营过程中的变形计算,采用能量法推导出理论公式,考虑了中支点混凝土开裂和预应力增量的影响,给出了跨中挠度的计算图表,并通过模型试验和桥梁荷载试验验证了理论公式的精确性。