不对称连续刚构桥受力分析

论文摘要

由于连续刚构桥具有跨越能力大,特别是在山区,地势高低起伏较大,桥墩一般较高,如果建造连续梁桥需要增加桥墩数量,极大的增加了工程造价,且连续梁桥采用悬臂施工法进行施工需要增加墩与主梁之间的临时锚固措施,这样会极大的增加施工难度,因此连续刚构桥由于其诸多优点而被广泛应用。但是有时由于受地形及通航要求的限制,需要把连续刚构桥设计成跨径不对称或是墩高不对称的形式。这样与对称结构相比,在外荷载作用下主梁会产生不同程度的不对称内力及变形。本文以思南县乌江二桥为依托工程。通过有限元程序对不对称连续刚构桥在不同外荷载作用下主梁的内力及变形进行比较分析。从而得出不对称连续刚构桥与对称连续刚构桥在受力及变形上的差别。具体研究内容如下：(1)通过有限元程序对一侧墩高分别为25m、40m、60m、80m而另一侧墩高为25m不变的不对称连续刚构桥的内力及变形进行比较分析。通过比较分析可得出在墩高不对称的情况下,主梁的内力及变形的变化规律,从而为不对称结构设计提供依据。(2)应用有限元程序对跨径不对称的连续刚构桥进行比较分析,通过分析可以得出跨径不对称的连续刚构桥在荷载作用下的主梁内力及变形的变化规律。(3)对主梁应力进行分析,通过对已建连续刚构桥的分析得出主梁总体预应力钢束用量及合龙段的预应力钢束用量,并应用有限元程序对所得数据进行验证分析。通过分析可知主梁按所得数据进行预应力配筋可以满足规范的要求。且主梁一般都存在10MPa左右的压应力储备。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 西部课题简介
• 1.2.1 基本情况
• 1.2.2 研究的内容及意义
• 1.2.3 依托工程
• 1.3 问题的提出
• 1.4 预期达到的目的
• 1.5 不对称预应力混凝土连续刚构桥发展现状
• 1.6 不对称连续刚构桥的结构体系
• 1.7 不对称连续刚构桥的研究现状
• 1.8 高墩大跨连续刚构桥的发展方向
• 1.9 本论文的主要研究内容
• 2 结构分析与设计
• 2.1 不对称预应力混凝土连续刚构桥的特点
• 2.2 不对称预应力混凝土连续刚构桥各部分特征
• 2.2.1 上部箱梁特征
• 2.2.2 下部桥墩特征
• 2.3 桥梁结构分析与设计理论
• 2.3.1 桥梁结构分析与设计方法的发展
• 2.3.2 构件几何非线性理论
• 2.3.3 混凝土收缩徐变理论
• 2.3.4 连续刚构桥温度计算理论
• 2.3.5 受压构件的稳定理论
• 2.4 有限元分析程序简介
• 2.5 桥梁施工方法
• 2.5.1 主梁的悬臂施工法
• 2.5.2 悬臂施工过程中施加配重及顶推力的作用
• 2.5.3 主梁合龙顺序的选择
• 2.6 下部结构施工方法
• 2.7 小结
• 3 不对称连续刚构桥的内力及变形有限元分析
• 3.1 依托工程的有限元分析
• 3.2 桥墩不对称连续刚构桥有限元分析
• 3.2.1 墩柱形式的选择
• 3.2.2 墩高变化所遵循的原则
• 3.2.3 墩高不对称连续刚构桥内力及变形有限元分析
• 3.3 跨径不对称连续刚构桥有限元分析
• 3.3.1 主梁梁高及跨径的确定
• 3.3.2 跨径不对称连续刚构桥内力及变形有限元分析
• 3.4 小结
• 4 不对称连续刚构桥主梁应力分析
• 4.1 概述
• 4.2 预应力混凝土的概念
• 4.2.1 预应力材料
• 4.2.2 预应力的施加方法
• 4.2.3 有黏结及无黏结预应力混凝土
• 4.2.4 全预应力及部分预应力混凝土
• 4.3 不对称连续刚构桥的预应力设计
• 4.3.1 预应力设计的基本要求及钢束布置原则
• 4.3.2 纵向及竖向预应力配束方案的理论依据
• 4.3.3 预应力束筋的布置形式
• 4.3.4 不对称连续刚构桥预应力研究
• 4.3.5 数据结果的验证分析
• 4.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢