【摘 要】
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最近几年来,预应力混凝土连续梁桥由于具有变形小、结构刚度大、行车平稳舒适、易养护、费用低等突出优点而迅速发展。但它存在一个很大的缺点:随着跨度的增大,结构自重产生的内
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最近几年来,预应力混凝土连续梁桥由于具有变形小、结构刚度大、行车平稳舒适、易养护、费用低等突出优点而迅速发展。但它存在一个很大的缺点:随着跨度的增大,结构自重产生的内力迅速增大。为了有效地降低自重,发挥钢和混凝土这两种材料各自的优点,提高结构的整体受力性能,确保达到既安全又经济的目的,钢—混凝土混合结构被越来越多地运用于桥梁建设之中。在混合桥梁结构中,钢与混凝土通过钢—混凝土接头连接成共同受力的整体。由于结构特点,接头是混合结构中的薄弱部位。现代的钢—混凝土接头主要用于斜拉桥、悬索桥和拱桥中,2006年竣工通车的重庆长江大桥复线桥是世界上第一座采用钢—混凝土接头的连续刚构桥,开创了在大跨度连续刚构桥中采用混合技术的先河,为大跨混合连续梁桥的连接设计打下了基础。重庆长江大桥复线桥桥长1103.5米,是一座钢—混凝土混合连续刚构桥,其桥跨布置形式为87.75m+2×138m(连续梁)+138m+138m+330m(主跨)+133.75m(连续刚构)。为了解决因自重过大而难以提高跨越能力的难题,在330米的主跨中间创造性地设置了108米的钢箱梁,用钢—混凝土接头把钢箱梁和两边的预应力混凝土悬臂梁连接形成混合刚构形式。这种结构形式在减轻结构自重的同时充分发挥了钢和混凝土的材料性能。上述主跨的跨中采用的是钢箱梁。和钢梁相比较,组合梁由于具有工程造价低、抗疲劳性能好、承载能力可靠、施工方便、冲击系数小等优点被广泛地用于土木工程中。鉴于组合梁具有以上优点,本文以重庆长江大桥复线桥为工程背景,在原桥基础上拟定新的混合结构形式:将原桥主跨中的钢梁换成组合梁,然后对接头结合段进行静力分析,研究组合—混凝土接头受力情况。本文主要的工作内容有:(1)介绍和总结混合结构及其接头的一些理论和研究现状,并根据工程背景拟定新的混合结构形式。(2)运用MIDAS CIVIL建立拟定结构的整桥模型,总体求出接头的最不利荷载组合,为组合—混凝土接头静力分析做准备。(3)运用ANSYS对拟定结构的接头结合段进行静力模拟。(4)分析有限元计算结果,得出结论,提出建议。
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