隨著使用年限的增加,大跨PC梁橋在運(yùn)營過中出現(xiàn)梁體開裂和跨中持續(xù)下?lián)线@兩大病害。本文以紅巖溪特大橋?yàn)橐劳泄こ?提出UHPC-NC連續(xù)混合梁新技術(shù),主要研究了UHPC-NC混合橋跨徑、梁底曲線、支點(diǎn)跨中高跨比以及UHPC-NC混合橋UHPC節(jié)段的配束方式,使得連續(xù)梁橋受力更合理,徐變下?lián)细�。主要結(jié)論如下:(1)對(duì)UHPC-NC混合橋進(jìn)行初步設(shè)計(jì)并與原橋進(jìn)行比較,可以看出混合橋在施工階段及使用階段的受力、變形都比原橋要好,十年收縮徐變引起的下?lián)现祪H為4.35cm,比原橋減少了33.2%;二十年收縮徐變引起的下?lián)现祪H為6.20cm,比原橋減少了30.8%;在鋼束預(yù)應(yīng)力損失、普通混凝土剛度下降等工況下的受力、變形都優(yōu)于原橋,說明UHPC-NC混合橋在改善大跨PC梁橋病害方面優(yōu)勢(shì)明顯,值得深入研究。(2)UHPC-NC混合結(jié)構(gòu)梁橋的合理邊主跨比為0.55≤k_1≤0.65,在此邊主跨比范圍內(nèi),墩頂兩側(cè)主梁的彎矩值大致相等,主墩承受的不平衡彎矩值較小。同時(shí)當(dāng)UHPC段長度比0.3≤k_2≤0.4時(shí)UHPC-NC連接段位置彎矩、剪力值均不大,通過比選推薦UHPC長度比最優(yōu)解為0.35。最終通過邊跨現(xiàn)澆段施加配重,將邊主跨比降為0.4,使得該橋型能更適合峽谷地區(qū)的施工。(3)UHPC段的配束方式推薦采用方法三的UHPC段體內(nèi)束錨固于主墩處橫隔板,利用該方法配束全橋關(guān)鍵截面的應(yīng)力值與原設(shè)計(jì)相差不大,并且在UHPC-NC結(jié)合處的應(yīng)力比其余幾種方法更小。UHPC-NC混合橋的剪力及主墩位置彎矩分布較原橋小很多,跨中十年收縮徐變下?lián)现当仍瓨驕p少了18.9%,二十年收縮徐變下?lián)现敌×?1.7%,全橋所有支座合力值為原橋的96.7%。(4)對(duì)UHPC-NC混合橋梁高的優(yōu)化設(shè)計(jì)中,發(fā)現(xiàn)當(dāng)支點(diǎn)高跨比為1/16.4,跨中高跨比為1/50時(shí)主梁內(nèi)各截面內(nèi)力、應(yīng)力、下?lián)现稻^小,彎曲應(yīng)變能相對(duì)較低,全橋受力較為合理。對(duì)拋物線指數(shù)的優(yōu)化中,發(fā)現(xiàn)拋物線次數(shù)為1.5時(shí),不僅全橋彎曲應(yīng)變能不大,而且結(jié)構(gòu)在1/2邊跨、1/4中跨、UHPC-NC結(jié)合處這些內(nèi)力、應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)離差率較大的截面處的內(nèi)力、應(yīng)力值均較小,全橋受力較優(yōu)。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U448.213
【部分圖文】：

迅猛發(fā)展；已經(jīng)建成的重慶長江大橋復(fù)線橋主跨跨徑達(dá)到 330m徑連續(xù)剛構(gòu)橋。我國大跨 PC 梁橋的建造技術(shù)及建造規(guī)模，均但工程實(shí)踐表明，隨著使用年限的增加，大跨 PC 梁橋在運(yùn)營式各樣的問題與病害，主要體現(xiàn)為梁體開裂和跨中下?lián)蟍3~5]，這，且至今尚未較好地解決。PC梁橋開裂和下?lián)系母驹蛟谟谥髁鹤灾剡^大、常規(guī)混凝土強(qiáng)度低和徐變效應(yīng)無法避免。大跨PC梁橋?yàn)槭軓澖Y(jié)構(gòu)，其占總的自重使得主梁內(nèi)力過大、截面應(yīng)力水平高，導(dǎo)致高拉應(yīng)力區(qū)壓應(yīng)力區(qū)混凝土徐變變形較大，從而加劇了結(jié)構(gòu)的長期下?lián)稀Ａ峡估瓘?qiáng)度低，難以抵抗大跨PC梁橋在內(nèi)、外各種復(fù)雜因素作應(yīng)力，從而產(chǎn)生大量裂縫[6]。并且在成橋后橋梁的開裂和下?lián)蟍7]，混凝土在收縮徐變作用下產(chǎn)生下?lián)�，而過度的下?lián)嫌謱?huì)裂縫產(chǎn)生后又會(huì)進(jìn)一步削弱梁體的剛度，促使橋梁進(jìn)一步下?lián)?

：首先是由于施工現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，使得施工時(shí)的實(shí)際預(yù)應(yīng)力損失遠(yuǎn)大于計(jì)算設(shè)計(jì)值。其次是由于預(yù)應(yīng)力筋在設(shè)計(jì)時(shí)的認(rèn)識(shí)不足，導(dǎo)致成橋后箱梁上下緣的應(yīng)力不均勻，如圖1.2所示，支點(diǎn)截面下緣應(yīng)力值大于上緣應(yīng)力值時(shí)。在混凝土收縮徐變效應(yīng)影響下跨中下?lián)蠈⑦M(jìn)一步增大。最后是外界因素對(duì)預(yù)應(yīng)力損失的影響，比如沿截面高度溫差較大時(shí)由于由于上下緣與腹板之間的相互作用，將造成預(yù)應(yīng)力損失；（3）裂縫導(dǎo)致主梁剛度變化：結(jié)構(gòu)開裂后由于截面應(yīng)力分布的截面型心均發(fā)生變化，結(jié)構(gòu)耐久性也隨之降低，受力體系的變化和結(jié)構(gòu)鋼度的削弱使得結(jié)構(gòu)下?lián)线M(jìn)一步惡化；（4）車輛超重及活載長期效應(yīng)的影響：實(shí)踐證明，大跨PC梁橋自重的偏差不容忽視。引起自重增加的原因主要有：①混凝土模板變形引起的超方；②橋面不平整或施工不準(zhǔn)確導(dǎo)致的橋面鋪裝層的超厚。同時(shí)，橋梁自建成通車至損壞不能正常使用期間，橋梁上部會(huì)持續(xù)有車輛荷載的作用

臂少配束”的方法進(jìn)行配束調(diào)整，或采用后期補(bǔ)償張拉預(yù)應(yīng)力的方式面可解決由于最后幾個(gè)節(jié)段配置較少鋼束引起的較大撓度，同時(shí)對(duì)一定的改善。恒載零彎矩1M2M3M4M5M圖 1.3 恒載零彎矩法懸臂狀態(tài)彎矩圖橋 墩0號(hào)塊 1號(hào)塊跨中線底板加RPC段 頂板加RPC段0—10號(hào)塊 24—26號(hào)塊、跨中合攏段1號(hào)塊10號(hào)塊AABB

【參考文獻(xiàn)】

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1 薛興偉;袁鴻;李善傾;;基于撓度控制的大跨度PC梁式橋支座主動(dòng)沉降法的探索[J];中外公路;2013年06期

2 陳澤;周科文;廖勇剛;;大跨徑連續(xù)梁橋病害成因分析及加固設(shè)計(jì)[J];公路;2013年01期

3 張陽;邵旭東;李斌;;二次張拉鋼絞線箱梁腹板豎向預(yù)應(yīng)力損失研究[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年06期

4 陳浩;毛煥雄;曲道來;;大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋長期下?lián)铣梢蚍治雠c建議[J];公路工程;2012年02期

5 任亮;張t

本文編號(hào)：2813753