先简支后连续预应力混凝土直梁体在曲线梁桥中的适应性分析

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当前位于平曲线上的连续弯梁桥,当平面曲率半径较大时,多采用预制直梁体多段逼近平曲线,同时边梁外侧悬臂端呈圆弧线变化,这种设计方法为曲线连续梁桥预制装配化施工提供了极大的便利。针对一定曲率半径的平曲线上先简支后连续混凝土梁桥以直代曲的设计方法,设计部门形成了若干通用的做法,但系统而成熟的规定未见诸于桥梁设计规范和设计手册。本文研究常用跨径为30m的先简支后连续预应力混凝土箱梁桥在圆曲线上弯桥直做的适应曲率半径和一联适应桥长,研究成果将为工程设计提供参考。论文的主要工作如下:(1)依托某工程的施工设计图纸和材料参数,建构了跨径为30m的一联3跨先简支后连续预应力混凝土箱梁桥采用弯桥直做的实体单元有限元模型和梁格法有限元模型,通过对其进行振动模态分析和静力作用分析,验证梁格法有限元模型基于力学特征建模方法的准确性和有效性。(2)借助梁格法模型,分析了一联3跨曲线连续箱梁桥采用弯桥直做,当曲率半径为500m,600m,700m,800m,900m,1000m,1100m,1200m等不同取值下各主梁控制截面的最大内力,通过与主梁截面抗扭极限承载力校核,得到了在曲率半径为500m时,该曲线梁桥已不适合弯桥直做。(3)借助梁格法模型,分析了一联3跨曲线连续箱梁桥采用弯桥直做时曲线梁桥的支座变形、扭转变形和温度作用效应受曲率半径影响的变化规律。(4)针对一联连续桥长分别取3×30m、4×30m、5×30m、6×30m,采用梁格法模型分析了一联不同桥长下边跨箱梁边支点的扭矩变化值,得到了曲率半径为700m和800m时的适应桥长为4跨,曲率半径为900m时的适应桥长为5跨,曲率半径大于等于1000m时的适应桥长为6跨。
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