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由于交通量的增长以及桥梁结构设计、施工等多方面的原因,连续梁桥在运营使用过程中面临着许多问题与挑战,其中较为显著的两个方面包括:大跨箱梁桥跨中位置的长期挠度远超设计值以及由于交通量迅猛增长而不得不面临的横向拓宽改造。本文依托实际工程项目,对上述两个问题进行研究分析,主要研究内容包括以下几个方面:
1、对于带有横向预应力钢束的大悬臂箱梁桥新旧箱梁横向拼接困难的实际情况,论文提出了一种新的拼接方式。针对该拼接方式建立了新旧结构的梁格法模型和实体有限元模型;
2、利用有限元模型,对拼宽结构在基础不均匀沉降、温度梯度、汽车荷载、收缩及徐变等作用下的受力状态进行分析,描述了拼宽后拼接段在几种作用下的受力情况,进而分析旧桥结构应力的变化情况及变化原因,为后续的设计提供指导。针对拼宽后旧桥结构进行安全检算,并对拼接段进行承载能力计算。通过拼接段的应力分析发现:温度梯度和收缩、徐变对拼宽结构影响较大,支点位置处应同时警惕新旧桥基础沉降差可能带来的不利影响。此外,针对局部车辆荷载带来的拼接段横向应力应予以重视;
3、在受力状态研究的基础上,开展新旧箱梁桥刚性连接拼接段受力影响因素的参数化分析并提出改善拼接段受力的措施。参数化分析的内容主要包括新旧桥基础不均匀沉降差值、拼接等待时间、拼接段厚度以及拼接段材料等几个方面。分析结果表明:控制基础沉降差可以有效减小支点位置处的横向应力值,延长拼接等待时间、在现浇段材料中适量增加粉煤灰均能减小收缩及徐变应力对拼接段的影响,减小拼接段厚度虽能减小新旧桥基础沉降差带来的影响,却也减小了拼宽结构的刚度,应审慎取值;
4、研究大跨径预应力混凝土连续梁桥长期挠度的主要影响因素。通过实际调研资料和有限元建模,分析主梁混凝土超方、预应力损失、汽车活载效应对于结构长期挠度的影响,并给出不同影响因素对于桥梁长期挠度的综合影响分析;
5、结合部分工程案例和实际桥梁设计经验,从设计和施工两个方面入手,多角度提出预防和控制大跨径连续梁桥长期下挠的对策和措施。
1、对于带有横向预应力钢束的大悬臂箱梁桥新旧箱梁横向拼接困难的实际情况,论文提出了一种新的拼接方式。针对该拼接方式建立了新旧结构的梁格法模型和实体有限元模型;
2、利用有限元模型,对拼宽结构在基础不均匀沉降、温度梯度、汽车荷载、收缩及徐变等作用下的受力状态进行分析,描述了拼宽后拼接段在几种作用下的受力情况,进而分析旧桥结构应力的变化情况及变化原因,为后续的设计提供指导。针对拼宽后旧桥结构进行安全检算,并对拼接段进行承载能力计算。通过拼接段的应力分析发现:温度梯度和收缩、徐变对拼宽结构影响较大,支点位置处应同时警惕新旧桥基础沉降差可能带来的不利影响。此外,针对局部车辆荷载带来的拼接段横向应力应予以重视;
3、在受力状态研究的基础上,开展新旧箱梁桥刚性连接拼接段受力影响因素的参数化分析并提出改善拼接段受力的措施。参数化分析的内容主要包括新旧桥基础不均匀沉降差值、拼接等待时间、拼接段厚度以及拼接段材料等几个方面。分析结果表明:控制基础沉降差可以有效减小支点位置处的横向应力值,延长拼接等待时间、在现浇段材料中适量增加粉煤灰均能减小收缩及徐变应力对拼接段的影响,减小拼接段厚度虽能减小新旧桥基础沉降差带来的影响,却也减小了拼宽结构的刚度,应审慎取值;
4、研究大跨径预应力混凝土连续梁桥长期挠度的主要影响因素。通过实际调研资料和有限元建模,分析主梁混凝土超方、预应力损失、汽车活载效应对于结构长期挠度的影响,并给出不同影响因素对于桥梁长期挠度的综合影响分析;
5、结合部分工程案例和实际桥梁设计经验,从设计和施工两个方面入手,多角度提出预防和控制大跨径连续梁桥长期下挠的对策和措施。