大跨度PC连续刚构桥若干关键问题研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:tianming2001
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高墩大跨度连续刚构桥是多次超静定的空间受力结构体系,它集连续刚构桥和T型刚构桥的优点于一身,而且受力合理、造价经济、行车舒适等特点,在我国的交通建设中被广泛采用。但是由于设计上有很多没有解决的难题,施工时影响因素众多,而且对已浇筑完成的结构可调整的措施十分有限。因此,对于该类桥型的设计与施工的精确性要求是非常高,对于此类桥型未来可能出现的问题要有更远的前瞻性,开拓预留更多解决问题的手段。本文以洛香大桥(71m+130m+71m PC连续刚构桥)为工程背景,采用通用有限元软件MIDAS/Civil,建立全桥的有限元模型对实际结构进行分析研究。本文主要的研究工作包括:(1)分析了采用普通混凝土与HLWC(高强轻质混凝土)对桥梁结构内力、应力、线形的影响,阐述了采用HLWC对该类桥型所带来的经济效益,对此类桥型跨越能力的影响,以及对结构抗震和结构稳定性的重要意义。(2)分析了混凝土收缩、徐变对预应力损失随时间变化的规律,发现同一时间的同一根钢束在不同的梁段预应力损失是不同的,导致这一现象的最主要原因是每个梁段的混凝土材料的浇筑时间不同造成的,同时还与钢束位置和张拉先后顺序有关。(3)钢束张拉控制应力的大小也是影响预应力损失的重要因素,一般来讲,从经济方面考虑我们希望将钢束的张拉控制应力设定的越高越好,但是通过分析发现,在张拉时控制应力越高,钢束因松弛造成的预应力损失就会越严重。(4)研究了在不同荷载工况组合下最大悬臂阶段和成桥阶段的屈曲稳定性,在最大悬臂施工阶段,发现最容易发生桥梁的横向倾覆,而成桥以后顺桥向的稳定性是最差的;并且对不同壁厚的桥墩进行分析,发现墩柱壁厚对最大悬臂阶段的稳定性影响很大。(5)分析了在桥梁下挠以后,预留钢束的张拉对防止主梁跨中长期下挠有一定的效果,并且分析了不同分组的预留钢束张拉以后对结构强度的影响,同时在此基础上分析了加固后对结构稳定性的影响。桥梁结构中我们最关心的基本问题是结构的强度、变形、稳定性。本文通过对大跨度连续刚构桥施工阶段、成桥阶段以及加固阶段全过程的模拟,对可能出现情况进行了计算和分析,最后得到的一些详细的分析研究结论,希望可以给此类桥型的设计、施工及加固提供一定的理论和实际参考价值。
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