矮墩预应力混凝土连续刚构桥设计若干问题的研究

摘要

连续刚构由于其自身的优势在我国得到迅速应用和发展，特别是在跨径100～300m范围内占有越来越大的比例，但因连续刚构是墩梁固结，对温度变化、混凝土收缩徐变等因素产生的次内力相当敏感，这往往要求墩柱有较大的柔性，因此连续刚构常常为双薄壁高墩。但是由于种种客观条件，桥梁的墩柱不能修建得太高，故矮墩能否符合连续刚构的要求，这是一个值得研究的课题。 矮墩连续刚构结构受力不合理主要表现在两个方面：一是主墩墩身内力过大，强度验算难以通过；二是基础受力过大，尽管可以通过增加基础规模来满足结构受力的需要，但不经济。因此，改善矮主墩连续刚构结构受力的目的就是减小主墩墩身及基础内力。主要可从以下两个方面着手：一是调整结构设计以改善结构的物理力学特征，如墩身设缝、调整边中比、基础偏心、调整墩身间距等；二是调整结构受力状态或在结构形成的不同阶段让结构预先储备一个与最不利荷载组合效应相反的内力，如合拢前边跨悬臂端永久配重、合拢前中跨悬臂端顶推、调整合拢顺序等。 本文主要以紫洞特大桥为例(个别问题采用了九江大桥为例)，首先对预应力混凝土连续刚构发展的历史、现状和趋势以及预应力混凝土连续刚构桥的预应力设计进行了概括性介绍；然后从理论上对墩柱的受力分析、桩基结构等效、计算长度的确定、桩基受力分析和改善矮墩连续刚构的可行措施等方面进行了详细阐述；接着以紫洞特大桥为工程背景，应用GQJS和ANSYS有限元分析软件，分别对紫洞大桥进行了墩柱、基础和O[＃]块受力状况分析，最后探讨了改善矮墩刚构桥受力的措施，为矮墩刚构桥在实际工作中的应用积累了理论知识和设计经验。全面介绍了连续刚构桥所涉及到的关键技术问题，特别对连续刚构桥下部结构的受力问题及O[＃]块的应力分析做了较为详细、深入的论述，为今后矮墩刚构桥的设计具有很强的借鉴作用。

目录

文摘

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第一章绪论

第二章下部结构理论研究

第三章工程项目背景介绍

第四章连续刚构桥结构分析

第五章0#块局部应力分析

结论与展望

参考文献

在学期间发表与学位论文内容相关的学术论文

致谢