本文關(guān)鍵詞：波形鋼腹板PC組合箱梁連續(xù)剛構(gòu)橋體外預(yù)應(yīng)力關(guān)鍵參數(shù)研究

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【摘要】：本論文依托花天河大橋設(shè)計為背景工程,采用Midas/Civil與Midas/FEA進行受力分析。由于體外預(yù)應(yīng)力束張拉力只能通過與主梁有接觸的錨固橫梁及轉(zhuǎn)向塊傳遞給主梁,因此轉(zhuǎn)向位置及錨固位置的布置,即體外預(yù)應(yīng)力鋼束線型的布置對結(jié)構(gòu)整體受力、二次效應(yīng)及體外預(yù)應(yīng)力增量都有一定程度的影響。本人在前人研究的基礎(chǔ)上,主要針對成橋束中體內(nèi)、體外預(yù)應(yīng)力束的合理比例及體外預(yù)應(yīng)力鋼束線型的優(yōu)化設(shè)計展開了本文的研究內(nèi)容:(1)首先對預(yù)應(yīng)力的幾種配置方式進行討論,再結(jié)合本依托工程結(jié)構(gòu)特點,確定最合理的配置方式。(2)采用Midas/Civil對結(jié)構(gòu)整體進行計算,按規(guī)范要求對體外預(yù)應(yīng)力進行配束設(shè)計,在初步確定了配置束數(shù)后,對結(jié)構(gòu)整體受力進行驗算。(3)對于懸臂澆筑施工的大跨徑波形鋼腹板剛構(gòu)橋,其預(yù)應(yīng)力鋼束的配置特點為:頂板懸臂施工束主要承擔(dān)施工期及運營期的負(fù)彎矩,底板體內(nèi)成橋束用于承受成橋正彎矩,體外成橋束用于承受成橋后的可變荷載。根據(jù)其配置特點,在滿足正常使用極限狀態(tài)及承載能力極限狀態(tài)的基礎(chǔ)上,以控制截面為目標(biāo)(中跨跨中截面),研究體內(nèi)、體外預(yù)應(yīng)力比例變化對結(jié)構(gòu)變形及應(yīng)力的影響,得出體外束與底板成橋束(體外束+底板體內(nèi)束)比例K與撓度的關(guān)系曲線方程,并尋求K值最合理的比例范圍。(4)體外預(yù)應(yīng)力鋼束采用折線形式,其不同的錨固位置有效偏心距不同,對結(jié)構(gòu)受力性能的影響也不同,因本依托工程為分跨布置分跨張拉,所以對邊跨及中跨的錨固位置對結(jié)構(gòu)受力的影響分別進行研究,得出其影響程度的大小及影響規(guī)律。(5)對于二次效應(yīng)的研究,本文采用Midas/FEA有限元軟件,建立有限元模型,其中結(jié)構(gòu)外部的體外預(yù)應(yīng)力鋼束采用桁架單元,埋入混凝土主梁內(nèi)的部分采用實體單元模擬。進行線性和非線性計算,以轉(zhuǎn)向塊間距及轉(zhuǎn)向塊個數(shù)為變量,得出其對二次效應(yīng)及體外預(yù)應(yīng)力應(yīng)力增量的影響。(6)采用Midas/FEA有限元軟件,研究邊跨及中跨不同的間跨比對結(jié)構(gòu)整體受力性能的影響,得到在不同的間跨比下,主梁變形及應(yīng)力變化規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：波形鋼腹板 預(yù)應(yīng)力混凝土 體外預(yù)應(yīng)力 參數(shù)分析 二次效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U445.4;U448.23
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 概述10
• 1.2 波形鋼腹板橋梁應(yīng)用現(xiàn)狀10-15
• 1.3 體外預(yù)應(yīng)力波形鋼腹板PC組合箱梁的結(jié)構(gòu)特點15-16
• 1.3.1 與傳統(tǒng)PC箱梁相比的特點15
• 1.3.2 與平鋼腹板PC箱梁相比的特點15-16
• 1.4 體外預(yù)應(yīng)力體系發(fā)展與研究現(xiàn)狀16-20
• 1.4.1 體外預(yù)應(yīng)力體系的發(fā)展16-18
• 1.4.2 體外預(yù)應(yīng)力體系的研究現(xiàn)狀18-20
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容20-22
• 第二章 體外預(yù)應(yīng)力體系及其計算理論22-35
• 2.1 體外預(yù)應(yīng)力鋼束體系22-25
• 2.1.1 體外預(yù)應(yīng)力束體（鋼束、管道及灌漿材料）22-23
• 2.1.2 錨固裝置23
• 2.1.3 轉(zhuǎn)向裝置23-25
• 2.1.4 減震裝置25
• 2.1.5 體外束防腐系統(tǒng)25
• 2.2 體外預(yù)應(yīng)力體系的受力特點25-28
• 2.2.1 體外預(yù)應(yīng)力體系整體受力特點25-26
• 2.2.2 體外預(yù)應(yīng)力體系各階段內(nèi)的計算特點26-27
• 2.2.3 體外預(yù)應(yīng)力體系結(jié)構(gòu)內(nèi)力簡化計算方法27-28
• 2.3 體外預(yù)應(yīng)力設(shè)計28-30
• 2.3.1 體外束布置形式及體外束面積的確定28
• 2.3.2 體外預(yù)應(yīng)力束應(yīng)力損失28-30
• 2.3.3 張拉控制應(yīng)力的確定30
• 2.4 二次效應(yīng)分析30-31
• 2.5 體外預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力增量的計算31-34
• 2.6 小結(jié)34-35
• 第三章 波形鋼腹板PC組合箱梁橋體外預(yù)應(yīng)力的參數(shù)分析35-54
• 3.1 工程概況35-36
• 3.2 有限元模型的建立36-37
• 3.2.1 有限元理論的介紹36
• 3.2.2 有限元軟件選擇36
• 3.2.3 模型建立的簡化36
• 3.2.4 結(jié)構(gòu)離散與節(jié)段化分36-37
• 3.3 大跨徑波形鋼腹板PC組合箱梁預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)計的討論37-39
• 3.3.1 全體內(nèi)預(yù)應(yīng)力配束37-38
• 3.3.2 全體外預(yù)應(yīng)力配束38-39
• 3.3.3 體內(nèi)體外混合配束39
• 3.3.4 預(yù)應(yīng)力配置方式的確定及設(shè)計參數(shù)39
• 3.4 體外預(yù)應(yīng)力的配置39-48
• 3.4.1 體外預(yù)應(yīng)力束束數(shù)的初步判定40-43
• 3.4.2 混凝土應(yīng)力驗算43-47
• 3.4.3 主梁抗彎承載能力驗算47-48
• 3.5 體內(nèi)外預(yù)應(yīng)力比例改變對結(jié)構(gòu)受力的影響48-52
• 3.5.1 參數(shù)的選取48-49
• 3.5.2 主梁變形分析49-50
• 3.5.3 主梁應(yīng)力分析50-52
• 3.6 小結(jié)52-54
• 第四章 體外預(yù)應(yīng)力鋼束不同錨固位置對整體受力的影響54-69
• 4.1 研究參數(shù)的選取54-56
• 4.2 不同的錨固位置對結(jié)構(gòu)受力的影響56-68
• 4.2.1 邊跨邊墩錨固位置θ_156-60
• 4.2.2 邊跨中墩錨固位置θ_260-64
• 4.2.3 中跨中墩錨固位置θ_364-68
• 4.3 小結(jié)68-69
• 第五章 體外預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)向塊布置對結(jié)構(gòu)受力的分析69-82
• 5.1 研究參數(shù)的選取69
• 5.2 間跨比對二次效應(yīng)的影響分析69-74
• 5.2.1 體外預(yù)應(yīng)力在FEA中的模擬69-71
• 5.2.2 間跨比對二次效應(yīng)的影響分析71-74
• 5.3 中跨間跨比對體外預(yù)應(yīng)力應(yīng)力增量的影響74-75
• 5.4 不同的間跨比對整體受力的影響分析75-80
• 5.4.1 邊跨間跨比α_176-77
• 5.4.2 中跨間跨比α_277-80
• 5.5 小結(jié)80-82
• 第六章 結(jié)論與展望82-84
• 6.1 結(jié)論82-83
• 6.2 展望83-84
• 致謝84-85
• 參考文獻(xiàn)85-88
• 在校期間發(fā)表的論著及取得的科研成果88
• 在學(xué)期間發(fā)表的論著88

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