预应力摩阻损失及其对预应力混凝土连续刚构桥受力性能影响的研究

摘要

随着我国高速公路建设的蓬勃发展，桥梁建设进入了前所未有的高潮时期，预应力连续刚构桥以其结构整体性能好、抗震能力强、抗扭刚度大、桥墩抗推刚度较小等特点，近年来发展较快，是大跨、高墩桥梁的首选桥型之一。 预应力设计是预应力混凝土连续刚构桥上部结构设计的重要组成部分。目前，部分已建成并投入运营的预应力混凝土连续刚构桥出现了主梁跨中挠度过大的问题，其多数是因为预应力设计时对预应力束的应力损失估计不足造成的。 本论文以湖南邵永高速公路湘江大桥为工程背景，通过现场试验对长束预应力损失的规律进行研究，将研究结果用于大桥的上部结构计算中，并结合应变的现场测试结果分析验证了不同工况下控制截面的应力情况。 首先给出了识别引起结构预应力损失的孔道偏差系数k的两种方法(间接法和直接法)。通过对测得的预应力索沿程应力和混凝土箱梁截面应力数据的分析处理，得到合理的管道偏差系数k，找出预应力损失的变化规律。 然后运用大跨度桥梁设计计算与控制分析软件(BDCMS)计算预应力混凝土连续刚构桥在不同工况下控制截面的应力情况，其中分别采用了规范规定的偏差系数和现场试验得到的偏差系数进行计算，并比较分析。 最后，利用所得的计算结果，对箱梁关键截面的应力应变进行验证分析。这些结果对该桥的施工控制，提供了可靠的数据依据，保证了施工质量。同时，对预应力混凝土桥梁设计与施工具有指导意义。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1问题的提出

1.1.1大跨径预应力混凝土连续刚构桥的现状

1.1.2大跨径预应力混凝土连续刚构桥的发展趋势

1.1.3预应力损失的影响

1.1.4预应力混凝土连续刚构桥施工控制的作用和意义

1.1.5预应力混凝土连续刚构桥施工控制中需要解决的问题

1.2研究的意义

1.3论文主要研究内容

第二章混凝土结构预应力摩阻损失理论分析

2.1概述

2.2预应力摩阻损失理论

2.2.1预应力摩阻损失理论分析与计算公式

2.2.2预应力摩阻损失参数μ、K讨论

2.2.3预应力摩阻损失参数对连续刚构桥的受力影响

2.3本章小结

第三章预应力连续刚构桥长索预应力损失的研究

3.1概述

3.2试验概况

3.3试验研究方法

3.4间接法研究预应力损失规律

3.5直接法研究预应力损失规律及现场试验

3.5.1试验基本原理

3.5.2试验对象

3.5.3试验方法及试验数据处理

3.5.4实测结果分析

3.6本章小结

第四章摩阻损失对连续刚构桥上部结构的影响分析

4.1概述

4.2邵永湘江大桥主桥具体工程项目介绍

4.2.1总体设计

4.2.2技术标准

4.2.3主桥上部结构设计

4.3计算分析有限元模型的建立

4.3.1计算分析有限元程序介绍

4.3.2参数取值

4.3.3计算分析有限元模型的建立

4.4施工阶段计算分析

4.4.1按照规范取偏差系数k=0.0015的计算结果

4.4.2按照试验结果取偏差系数k＝0.0037的计算结果

4.4.3两种情况下不同偏差系数k的计算比较分析

4.5本章小结

第五章预应力连续刚构桥的应力应变分析与控制

5.1概述

5.2预应力混凝土结构应变测量

5.2.1混凝土振弦式应变计

5.2.2振弦式应变计的原理

5.2.3应力测试原理

5.2.4布点方案和监测断面

5.3连续刚构桥应变测试及误差分析

5.3.1混凝土收缩徐变影响

5.3.2温度影响

5.3.3施工偏差

5.3.4应变修正

5.4桥梁应力应变分析与控制

5.6本章小结

第六章结论和展望

6.1本文结论

6.2研究展望

参考文献

致 谢

附 录