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钢箱—砼组合连续刚构桥桥道板设计方法研究

作　者: 李修君
导　师: 乔墩; 周志祥
学　校: 重庆交通大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 钢箱—砼组合 桥道板 截面优化 预应力 力学性能
分类号: U442.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 18次
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内容摘要


以导师为首的课题组在开展交通部西部交通建设项目(200631881448)“钢—砼组合拱桥竖转设计与施工关键技术研究”的过程中,提出“钢箱—砼组合连续刚构桥”的构想,本文以云南小湾大桥为工程依托,针对钢箱-砼组合连续刚构桥的桥道板构造、纵横向预应力筋配置、桥道板横向联结等内容开展了研究,取得如下主要成果：以小湾大桥为依托工程,按钢箱-砼组合连续刚构桥进行了总体设计,从受力性能、施工技术、经济指标等方面分析论证该方案的可行性和合理性。根据钢箱-砼组合连续刚构桥结构及施工特点,拟定了预制桥道板的结构尺寸；在满足桥道板极限承载力要求的前提下,以截面用料最小为目标函数对桥道板进行优化分析；针对钢箱-砼组合连续刚构桥的力学特点,在前人研究成果的基础上,结合现行规范提出了桥道板的纵向、横向预应力筋设计方法。提出预制桥道板横向接缝的一种构造形式,用abaqus有限元软件建立了预制桥道板横向接缝的实体有限元模型,分析认识了预制桥道板横向联结榫头、榫孔应力和位移的传力性能；建立了桥道板两次张拉纵向预应力筋的实体有限元模型,对张拉节段锚定区域的应力分布特性进行了研究,初步认识了桥道板内由锚具传递纵向预应力的应力扩散特征。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-19
  1.1 预应力混凝土连续刚构桥概述  8-13
    1.1.1 预应力混凝土连续刚构桥的发展  8-10
    1.1.2 连续刚构桥的趋势  10-11
    1.1.3 预应力混凝土连续刚构桥的特点  11-13
  1.2 钢-混凝土组合梁桥的发展  13-18
    1.2.1 钢-混凝土组合结构类型及其发展概况  13-16
    1.2.2 钢-混凝土组合结构的特点  16-17
    1.2.3 钢与混凝土组合结构研究现状  17-18
  1.3 本文主要工作  18-19
第二章 依托工程桥梁总体设计  19-29
  2.1 小湾大桥工程背景  19
  2.2 桥型方案选择  19-23
  2.3 钢箱-砼组合连续刚构桥的设计要点  23-24
  2.4 钢箱-砼组合连续刚构桥施工步骤  24-26
  2.5 钢箱-砼组合连续刚构桥的主要优点  26-28
  2.6 小结  28-29
第三章 钢箱-砼组合连续刚构桥桥道板的构造  29-44
  3.1 钢箱-砼组合连续刚构桥桥道板的选型  29-35
    3.1.1 组合梁桥现浇混凝土桥道板的优缺点  29-30
    3.1.2 先施纵向预应力后联结成梁桥道板的优缺点  30-31
    3.1.3 墩顶负弯矩区桥道板的构造特点  31-35
  3.2 桥道板截面尺寸的拟定  35-41
    3.2.1 桥道板翼板的宽度  35-36
    3.2.2 桥道板横截面高度  36-37
    3.2.3 桥道板承托设计  37-38
    3.2.4 桥道板截面尺寸优化  38-41
  3.3 桥道板与钢箱的剪力键预留孔  41-42
    3.3.1 剪力键预留孔的作用机理分析  41
    3.3.2 预制桥道板剪力键预留孔的构造  41-42
  3.4 小结  42-44
第四章 钢箱-砼组合连续刚构桥道板的配筋原理  44-66
  4.1 连续刚构桥主梁内力分析  44-50
    4.1.1 主梁内力计算结果  45-50
  4.2 桥道板纵向预应力筋的配置  50-54
    4.2.1 纵向预应力束的布置  50-52
    4.2.2 纵向预应力束根数的确定  52-54
  4.3 横向预应力筋的布置  54-62
    4.3.1 混凝土桥道板应满足的应力条件  54-55
    4.3.2 C++应用程序  55-57
    4.3.3 桥道板节段有限元模型分析  57-59
    4.3.4 钢箱-砼组合连续刚构桥道板节段有限元模型计算数据  59-61
    4.3.5 桥道板横向预应力布置  61-62
  4.4 桥道板的普通钢筋构造  62-64
  4.5 小结  64-66
第五章 桥道板横向接缝与锚固性能研究  66-83
  5.1 预制桥道板横向接缝构造  66-74
    5.1.1 接缝榫头和榫孔的构造  66-68
    5.1.2 桥道板的翼板榫头和榫孔的力学性能分析  68-71
    5.1.3 桥道板的中间榫头和榫孔的应力分布  71-74
  5.2 纵向预应力锚固区域传力机制研究  74-82
    5.2.1 单次张拉纵向预应力作用下锚定口受力性能  74-79
    5.2.2 两次张拉纵向预应力桥道板锚定口的受力性能  79-82
  5.3 小结  82-83
第六章 结论与展望  83-85
  6.1 结论  83-84
  6.2 展望  84-85
致谢  85-86
参考文献  86-89
在学期间发表的论著及取得的科研成果  89

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程 > 勘测、设计与计算 > 桥涵设计
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