设计荷载作用下先简支后连续小箱梁桥的内力分析

论文摘要

近年来,随着我国综合国力的不断增强,高速公路也得到了前所未有的发展。高速度的行车要求公路上的桥梁具有较好的连续性能、较少的伸缩缝构造,以提供高速、平稳、舒适的行车条件。先简支后连续小箱梁结构体系结合了连续梁和预制梁的优点,因此得到了广泛的应用和发展。本文首先总结了先简支后连续结构体系的发展概况和研究现状,并总结了该体系的分析理论和次内力计算方法。在此基础上,针对体系转换和体系不转换结构中有争议的后连续端部浇筑顺序和后连续预应力张拉顺序问题进行了分析,提出了后连续端部的浇筑和预应力筋的张拉的“隔跨”原则。其次,以六跨一联先简支后连续桥梁为例,详细分析了结构在运营期间混凝土徐变对结构受力的影响,对影响徐变次内力的参数如:持荷时间、混凝土养护龄期、后期预应力筋长度、桥梁跨数、环境湿度因素等作出了分析,并根据分析结果对该类型桥梁的设计提出了相应的改进方案。另外,对于不同国家规范下温度梯度对该结构体系的内力影响进行分析。最后指出了下一步工作的研究重点和方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 序论
• 1.1 课题的提出及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内研究现状
• 1.2.2 国外研究状况
• 1.3 本论文的主要工作
• 1.3.1 先简支后连续的施工类型及目前存在的问题
• 1.3.2 本论文的主要研究工作
• 第2章 先简支后连续桥梁设计内力分析方法
• 2.1 有限元法简介
• 2.2 桥梁博士简介
• 2.2.1 桥梁博士的基本功能
• 2.2.2 桥梁博士的计算原理
• 2.3 简支变连续梁的次内力及内力重分布
• 2.4 次内力计算原理
• 第3章 先简支后连续桥梁的施工顺序对结构设计的影响分析
• 3.1 总体设计概况
• 3.1.1 设计的基本资料
• 3.1.2 计算数据的输入
• 3.1.3 先简支后连续结构体系的施工工序简介
• 3.2 体系转换下不同的施工工艺对结构恒载内力的影响
• 3.2.1 不同工艺下结构自重恒载弯矩对比
• 3.2.2 不同工艺下结构徐变次内力对比
• 3.2.3 不同工艺下的预应力弯矩比较
• 3.2.4 不同工艺下的预应力次内力对比
• 3.2.5 不同的施工工艺对成桥后结构负弯矩处储存压应力影响
• 3.3 体系转换下不同的施工工艺对运营后结构内力的影响
• 3.3.1 不同的施工工艺荷载组合下弯矩的对比
• 3.3.2 不同的施工工艺荷载组合下剪力的对比
• 3.4 体系不转换下不同施工工艺对结构恒载内力的影响
• 3.4.1 不同施工工艺下结构自重弯矩的对比
• 3.4.2 不同施工工艺下徐变次内力对比
• 3.4.3 不同工艺下预应力弯矩对比
• 3.4.4 不同工艺下预应力次内力的对比
• 3.5 体系不转换下不同的施工工艺对运营后结构内力的影响
• 3.5.1 不同的施工工艺对荷载组合弯矩影响的分析
• 3.5.2 不同的施工工艺对荷载组合剪力影响的分析
• 3.6 体系转换和体系不转换结构的内力对比
• 3.6.1 两种体系结构最大弯矩设计值的对比
• 3.6.2 两种体系结构最小弯矩设计值的对比
• 3.6.3 两种结构体系荷载组合下剪力值的对比
• 3.7 本章小结
• 第4章 次内力参数对结构内力的影响分析
• 4.1 先简支后连续梁桥运营后内力值随时间的变化情况
• 4.1.1 先简支后连续结构自重恒载随时间的变化情况
• 4.1.2 先简支后连续结构的徐变次内力随时间的变化规律
• 4.1.3 先简支后连续结构徐变引起的预应力弯矩重分配
• 4.1.4 先简支后连续结构的收缩次内力随时间的变化规律
• 4.1.5 先简支后连续结构荷载组合下的最大弯矩随时间的变化规律
• 4.2 徐变参数对结构内力的影响
• 4.2.1 混凝土养护龄期对徐变次内力变化的影响
• 4.2.2 梁桥跨数对结构徐变次内力变化的影响
• 4.2.3 周边环境的相对湿度对收缩徐变次内力变化的影响
• 4.2.4 负弯矩区后期预应力束的长度对徐变次内力的影响
• 4.3 温度次内力的影响参数分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献