预应力砼连续刚构桥的主梁与主墩的设计参数研究

摘要

随着近年来高速公路的迅猛发展，大跨度连续刚构桥在跨越山谷、江河中的运用越来越多，但随之一些问题也逐渐暴露出来，其中以混凝土开裂及跨中持续下挠最为突出，对此各桥梁研究工作人员纷纷展开研究，力求在结构设计参数上进行优化以解决连续刚构桥应用发展时面临的各种问题。
　　本文就连续刚构桥设计参数进行综合阐述，包括上部结构的高跨比、分跨比、梁高变化曲线形式、预应力配束形式以及主墩的间距、厚度等。同时，对连续刚构桥计算的内容和方法进行大致总结，并对传统设计理论和恒载零弯矩设计理论进行对比分析，发现恒载零弯矩理论虽然合理但偏于理想化，难以在工程实际中广泛推广。
　　由于本文研究的是不同跨径范围内的设计参数，所以本文以毛坯子大桥（主跨116m）和东安大桥（主跨210m）两个连续刚构桥为依托工程，结合工程实际进行有限元模拟计算，并进行恒载、整体升温、移动荷载下的内力分析，发现其内力较大值多存在主梁中跨与墩顶墩顶处，为参数研究的截面选取工作提供一定的参考价值。
　　在依托工程实例（毛坯子大桥、东安大桥）基础上进行主墩设计参数取值范围的限定研究工作时，重点对实心双薄壁墩进行壁厚、双肢中心间距进行研究，借助统计资料分析，进行初步研究尺寸的拟定并对通过MIDAS/civil计算得的应力、位移进行变化规律总结，综合评价不同跨径范围内的壁厚取值范围，同时引入双薄壁墩的长细比取值范围对不同跨径范围内的双肢中心间距取值范围进行限定。
　　通过对数据资料统计分析，在进行合理的经济分孔基础上归纳出不同跨径下的边中跨比值大致取值范围;进行国内连续刚构桥的设计资料的汇总，初步拟定根部、跨中高跨比设计的范围;在进行底板变化的幂次曲线研究时，利用MIDAS/civil进行不同幂次曲线的结构模拟计算，进行位移、自重、应力分析评价的同时，合成综合评定指标进行底板变化曲线的评定，提出不同跨径下的可参考的底板变化曲线幂次取值范围。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 连续刚构桥的结构特点

1．2 连续刚构桥的发展趋势

1．3 连续刚构桥的问题缺陷

1．4 连续刚构桥的研究现况

1．5 本文主要研究方法和内容

1．5．1 本文研究内容

1．5．2 本文研究方法

第二章 连续刚构计算

2．1 连续刚构桥计算内容

2．2 连续刚构桥计算方法

2．3 连续刚构桥的结构参数

2．4 连续刚构桥的设计理论

2．4．1 传统设计理论

2．4．2 恒载零弯矩设计理论

第三章 工程实例计算分析

3．1 毛坯子大桥

3．2 东安大桥

3．3 各工况内力

3．3．1 成桥状态下的恒载内力

3．3．2 整体升温20℃下的内力

3．3．3 移动荷载下的最大内力

3．4 本章小结

第四章 主墩设计参数研究

4．1 薄壁墩特性分析

4．1．1 抗推刚度的分析

4．1．2 抗弯刚度的分析

4．1．3 主墩长细比分析

4．2 主墩壁厚分析

4．2．1 毛坯子大桥计算

4．2．2 东安大桥计算

4．2．3 综合评定

4．2．4 小结

4．3 双肢间距分析

4．3．1 毛坯子大桥计算

4．3．2 东安大桥计算

4．3．3 综合评定

4．3．4 小结

4．4 本章小结

第五章 主梁设计参数研究

5．1 主梁分跨布置

5．2 高跨比分析

5．3 梁高变化曲线研究

5．3．1 毛坯子大桥分析

5．3．2 东安大桥分析

5．3．3 综合评定

5．3．4 小结

5．4 预应力设计

5．4．1 布束原则

5．4．2 布束形式

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 讨论展望

致谢

参考文献

在校期间发表的论著及取得的科研成果