大跨度连续刚构桥跨中下挠问题研究及对策分析

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近年来预应力混凝土连续刚构桥以其施工操作简便、受力合理、造价经济等优势得到了广泛的应用。但是由于连续刚构桥在我国起步较晚,设计理论不完善,施工技术水平不够先进,近年来对该类桥梁运营情况进行检查发现存在大量缺陷。大跨度预应力钢筋混凝土连续刚构桥存在的主要病害是主跨跨中长期下挠和箱梁梁体开裂,这些病害对行车的舒适度造成严重影响,威胁桥梁的正常使用,所以研究如何控制连续刚构桥主跨跨中长期下挠,具有十分重要的现实意义。首先,通过查阅资料和调查研究有关连续刚构桥设计、施工、运营情况,分别从纵向预应力损失、主梁混凝土收缩徐变、活载超载以及箱梁开裂造成的刚度损失这四方面讨论大跨度预应力混凝土连续刚构桥发生跨中下挠原因。其次,选取了主跨为104m、130m、150m的三座连续刚构桥,用Midas/civil建立有限元模型,计算分析了连续刚构桥预应力损失、混凝土收缩徐变计算模型、箱梁开裂造成的刚度损失以及活载超载这些因素对对不同跨径连续刚构桥跨中下挠的敏感性。调查发现云南省一座主跨为102.25m的连续刚构桥(龙腾大桥)采用了创新的设计方案,目前已经运营3年,桥梁跨中不仅没有下挠反而提高了15mmm左右。研究分析龙腾大桥的设计方案,用Midas/civil建立有限元模型,与跨径相同并采用传统设计方案设计的连续刚构桥进行有限元模型对比,分析龙腾大桥的设计方案与传统连续刚构桥的设计方案对控制连续刚构桥跨中长期下挠的差异。最后,选取云南省在建的主跨为130m和150m连续刚构桥,用Midas/civil软件建立全桥有限元模型。将主跨为.1.30m和150m的连续刚构桥采用龙腾大桥的设计方案进行设计变更,比较这两座连续刚构桥在设计变更前后桥梁结构的差异,从理论上研究龙腾大桥设计方案对其他跨径连续刚构桥可否起到有效控制跨中长期下挠的作用。
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