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预应力混凝土连续刚构桥横向拼接静力性能研究

作　者: 毛志坚
导　师: 吕忠达
学　校: 长安大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 桥梁改扩建收缩徐变基础沉降合理拼接时间横向线形
分类号: U441
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着我国交通量的日益增长，大批早期建成的公路桥梁已不能满足当前通行要求，目前一半以上的高速公路网均在进行不同程度的扩建。本文以沈阳-海口国家高速公路谢边至三堡段改扩建工程中的北江大桥主桥为依托，采用Midas Civil2010有限元分析程序，对预应力混凝土连续刚构桥横向拼接的受力进行了研究。首先，通过有限元分析，研究了箱梁横向拼接后，由于混凝土收缩和徐变差异引起的新建桥和重建桥附加内力。结果表明，拼接后混凝土收缩差异对新建桥的影响大于对重建桥的影响；混凝土徐变差异在新建桥中产生轴向压力，在重建桥中产生轴向拉力；新建桥的横向剪力、横向弯矩和扭矩的大小均大于重建桥，而新建桥的竖向剪力和竖向弯矩均小于重建桥。此外，本论文对不同拼接时间新建桥和重建桥成桥阶段内力的分布规律和变化趋势进行了分析，确定了最佳横向拼接时间为6个月。其次，采用有限元软件对北江大桥进行基础沉降作用下内力和应力分析，通过对3种工况进行比较。结果表明，工况3(重建桥29#和31#墩共同沉降)对北江大桥新建桥以及后浇段的内力和应力影响最明显。最后，对北江大桥成桥状态进行分析，结果显示大桥成桥阶段线形较为平顺，最大挠度为-8mm；新建桥和重建桥成桥阶段高程差值较小，最大差值为3mm。北江大桥在正常使用极限状态下的计算结果显示，新建箱梁和重建箱梁顶底板应力均处于受压状态；后浇带应力的变化较两箱梁小，位于-2.00MPa~2.5MPa范围内。两箱梁以及后浇带应力小于其相应混凝土抗拉和抗压强度标准值，满足规范要求。对北江大桥刚度、关键截面的强度以及承载力进行验算，结果表明：大桥刚度满足设计规范要求，其控制截面正截面抗弯承载力以及斜截面抗剪承载力均满足要求。

预应力混凝土连续刚构桥横向拼接静力性能研究

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