發(fā)布時間：2020-09-07 19:38

　　 隨著使用年限的增加,大跨PC梁橋在運營過中出現梁體開裂和跨中持續(xù)下撓這兩大病害。本文以紅巖溪特大橋為依托工程,提出UHPC-NC連續(xù)混合梁新技術,主要研究了UHPC-NC混合橋跨徑、梁底曲線、支點跨中高跨比以及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,徐變下撓更小。主要結論如下:(1)對UHPC-NC混合橋進行初步設計并與原橋進行比較,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撓值僅為4.35cm,比原橋減少了33.2%;二十年收縮徐變引起的下撓值僅為6.20cm,比原橋減少了30.8%;在鋼束預應力損失、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)勢明顯,值得深入研究。(2)UHPC-NC混合結構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,墩頂兩側主梁的彎矩值大致相等,主墩承受的不平衡彎矩值較小。同時當UHPC段長度比0.3≤k_2≤0.4時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段體內束錨固于主墩處橫隔板,利用該方法配束全橋關鍵截面的應力值與原設計相差不大,并且在UHPC-NC結合處的應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撓值比原橋減少了18.9%,二十年收縮徐變下撓值小了21.7%,全橋所有支座合力值為原橋的96.7%。(4)對UHPC-NC混合橋梁高的優(yōu)化設計中,發(fā)現當支點高跨比為1/16.4,跨中高跨比為1/50時主梁內各截面內力、應力、下撓值均較小,彎曲應變能相對較低,全橋受力較為合理。對拋物線指數的優(yōu)化中,發(fā)現拋物線次數為1.5時,不僅全橋彎曲應變能不大,而且結構在1/2邊跨、1/4中跨、UHPC-NC結合處這些內力、應力標準離差率較大的截面處的內力、應力值均較小,全橋受力較優(yōu)。
【學位單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U448.213
【部分圖文】：

迅猛發(fā)展；已經建成的重慶長江大橋復線橋主跨跨徑達到 330m徑連續(xù)剛構橋。我國大跨 PC 梁橋的建造技術及建造規(guī)模，均但工程實踐表明，隨著使用年限的增加，大跨 PC 梁橋在運營式各樣的問題與病害，主要體現為梁體開裂和跨中下撓[3~5]，這，且至今尚未較好地解決。PC梁橋開裂和下撓的根本原因在于主梁自重過大、常規(guī)混凝土強度低和徐變效應無法避免。大跨PC梁橋為受彎結構，其占總的自重使得主梁內力過大、截面應力水平高，導致高拉應力區(qū)壓應力區(qū)混凝土徐變變形較大，從而加劇了結構的長期下撓。料抗拉強度低，難以抵抗大跨PC梁橋在內、外各種復雜因素作應力，從而產生大量裂縫[6]。并且在成橋后橋梁的開裂和下撓[7]，混凝土在收縮徐變作用下產生下撓，而過度的下撓又將會裂縫產生后又會進一步削弱梁體的剛度，促使橋梁進一步下撓

：首先是由于施工現場條件的限制，使得施工時的實際預應力損失遠大于計算設計值。其次是由于預應力筋在設計時的認識不足，導致成橋后箱梁上下緣的應力不均勻，如圖1.2所示，支點截面下緣應力值大于上緣應力值時。在混凝土收縮徐變效應影響下跨中下撓將進一步增大。最后是外界因素對預應力損失的影響，比如沿截面高度溫差較大時由于由于上下緣與腹板之間的相互作用，將造成預應力損失；（3）裂縫導致主梁剛度變化：結構開裂后由于截面應力分布的截面型心均發(fā)生變化，結構耐久性也隨之降低，受力體系的變化和結構鋼度的削弱使得結構下撓進一步惡化；（4）車輛超重及活載長期效應的影響：實踐證明，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確導致的橋面鋪裝層的超厚。同時，橋梁自建成通車至損壞不能正常使用期間，橋梁上部會持續(xù)有車輛荷載的作用

臂少配束”的方法進行配束調整，或采用后期補償張拉預應力的方式面可解決由于最后幾個節(jié)段配置較少鋼束引起的較大撓度，同時對一定的改善。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號塊 1號塊跨中線底板加RPC段 頂板加RPC段0—10號塊 24—26號塊、跨中合攏段1號塊10號塊AABB

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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計[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應力損失研究[J];湖南大學學報(自然科學版);2012年06期

4 陳浩;毛煥雄;曲道來;;大跨度連續(xù)剛構橋長期下撓成因分析與建議[J];公路工程;2012年02期

5 任亮;張t

本文編號：2813753