预制节段箱梁城市轻轨桥的力学特性研究

摘要

目前预制节段拼装连续梁高架桥因其紧跟现代体外预应力技术和施工工艺的发展趋势，在桥梁工程中得到广泛应用。我国现行的行业标准对胶接缝没有明确的设计规定，在实际桥梁设计与施工中尚需要参考国外的相关规范。为确保各施工阶段中实际结构体系在最不利条件下满足强度、刚度和稳定性要求，预制节段施工中的结构分析要正确反映整个施工过程中不同结构体系的受力性能。故此类桥型需结合实际的施工方法并按各施工阶段进行整体受力分析，该类桥型整体构造特点及接缝区段受力性能研究工作也需要进一步开展。此外，近几年桥梁结构遭受大地震的破坏给国家造成重大损失，故对其进行地震响应分析非常必要。
　　本研究主要内容包括：⑴对一联等高度变截面连续箱梁桥进行有限元分析。主要包括不同工况组合下结构内力情况和预应力变化等结构静力性能，得出承载能力极限状态下的梁体内力满足规范要求。同时研究其在三向地震波激励下的地震响应等动力性能，得到在外界的激励下整桥更容易发生横桥向弯曲，扭转振动及竖向振动出现较晚，说明整体横桥向刚度相对于横向抗扭及竖向刚度较弱，总体满足工程抗震要求。⑵研究胶接缝预制节段连续梁的结构特点，建立有限元分析模型进行结构的应力分析和强度计算，得到正应力和剪应力均满足规范要求，并总结其在节段间的传递规律。⑶在力学分析的基础上，探讨预制节段拼装桥梁的施工方案。着重分析本工程采用的短线匹配预制节段箱梁及轻轨高架桥节段箱梁悬拼施工关键技术，总结该类桥型在采用此工法施工时可能出现的问题，并提出相关的解决方案。

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第1章 绪论

1.1 城市轻轨桥

1.2 预制节段箱梁

1.3 预制节段箱梁城市轻轨桥的应用与研究现状

1.4 本文工程背景及意义

1.5 本文研究内容

第2章 城市轻轨高架桥变截面段的静力性能

2.1 概述

2.2 变截面连续箱梁段的建模分析

2.3 计算荷载及工况

2.4 静力性能计算结果与分析

2.5 本章小结

第3章 城市轻轨高架桥变截面段的动力性能

3.1 概述

3.2 变截面连续箱梁段的自由振动

3.3 变截面连续箱梁段地震响应

3.4 本章小结

第4章 预制节段箱梁接缝区段的力学性能分析

4.1 概述

4.2 接缝的分类及特点

4.3 胶接缝预制节段连续梁构造

4.4 有限元模型建立

4.5 计算结果与分析

4.6 节段梁胶拼的施工

4.7 本章小结

第5章 城市轻轨桥预制节段箱梁施工技术

5.1 概述

5.2 节段箱梁的预制方法

5.3 短线法预制节段箱梁施工关键技术

5.4 节段箱梁施工中出现的问题及解决方案

5.5 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果