波形钢腹板PC组合箱梁桥与PC连续箱梁桥的结构分析与经济比较

摘要

波形钢腹板PC组合箱梁是一种钢—预应力混凝土组合结构，具有重量较轻、预应力导入效率大、施工便捷、避免PC箱梁腹板斜裂缝、外形美观等优点。为进一步推动波形钢腹板PC组合箱梁结构在工程中的运用，本文通过对波形钢腹板PC组合箱梁桥和PC连续箱梁桥在结构内力、材料用量、施工效益、工程造价方面的对比分析，得出以下结论:
　　1、波形钢腹板PC组合箱梁桥可以有效减轻结构自重，结构受力更为均匀。以本文计算桥梁为例，波形钢腹板PC组合箱梁桥结构自重和控制截面的弯矩幅值约为同等跨径PC连续箱梁桥的85％，且随着桥梁跨径的增大，这种降低的趋势更加明显。
　　2、波形钢腹板PC组合箱梁桥可以减少混凝土和钢材用量。以本文计算桥梁为例，波形钢腹板PC组合箱梁桥上部结构混凝土用量约为PC连续箱梁桥的80％，钢材用量约为PC连续箱梁桥的90％;下部结构的桩基长度约为PC连续箱梁桥的90％，当桥梁跨径较大且工程地质条件较差时，减少基础工程量的优势会更加明显。
　　3、波形钢腹板PC组合箱梁桥可以有效缩短施工工期。对于大跨径悬臂施工桥梁，不仅减少施工节段数量，而且单个施工节段时间仅为PC连续箱梁桥的80％左右;对于中等跨径等截面现浇桥梁，波形钢腹板由于制作工厂化，可以减少现场作业时间，有效缩短工期。
　　4、波形钢腹板PC组合箱梁桥可以有效降低工程造价。以本文计算桥梁为例，波形钢腹板PC组合箱梁桥建安单价为6027元/平方米，PC连续箱梁桥建安单价为6441元/平方米，前者建安单价为后者的93.6％。通过本文分析可知，对于跨径120m及以上连续结构，波形钢腹板PC组合箱梁桥比PC连续箱梁桥具有经济优势。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 常见PC连续箱梁桥的病害和波形钢腹板PC组合箱梁桥的优点

1．2 波形钢腹板PC组合箱梁的结构构造

1．3 波形钢腹板的形状和力学特性

1．4 波形钢腹板尺寸的设计方法

1．5 波形钢腹板PC组合箱梁桥的常见施工方法

1．6 国内外研究和修建情况

1．7 本文研究的目标和主要内容

第二章 南水北调桥设计方案

2．1 概述

2．2 主要技术指标

2．3 桥梁结构使用的主要材料

2．4 波形钢腹板PC组合箱梁桥尺寸拟定

2．5 PC连续箱梁桥尺寸拟定

2．6 施工流程设计

2．7 小结

第三章 波形钢腹板PC组合箱梁桥与PC连续箱梁桥的有限元分析与对比

3．1 分析模型

3．2 计算参数选取

3．3 内力计算

3．4 预应力钢束配置

3．5 结构应力验算

3．6 下部结构设计

3．7 小结

第四章 波形钢腹板PC组合箱梁桥与PC连续箱梁桥的经济比较

4．1 影响工程造价的主要因素

4．2 材料用量对比分析

4．3 施工效益对比分析

4．4 工程造价对比分析

4．5 小结

第五章 结论与展望

5．1 论文的主要研究成果

5．2 进一步研究的方向

致谢

参考文献

附录