[硕士]多跨连续预应力混凝土薄壁空心板桥病害研究

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内容简介

　　[硕士]多跨连续预应力混凝土薄壁空心板桥病害研究　　学科专业:桥梁与隧道工程　　授予学位：硕士 　　学位授予单位：湖南大学　　学位年度：2007　　 预应力混凝土连续梁(板)式桥构造简单、受力明确，是公路桥梁中量大、面广的常用桥型。随着现代建桥技术的成熟及设计理念的创新，该桥型有着单联长度越来越长、结构口趋轻型化等趋势。在取得良好的经济效益的同时，也出现了一些典型病害。比如:由十空心板壁板厚度的过分削减}fn出现承载能力不足和畸变效应引起的纵向裂缝，由十单联过长及支座失效所引起的附加内力过大}fn导致结构承载能力不足。此外桥面铺装及伸缩缝的病害也屡见不鲜。本文首先对诸多相关病害进行总结，然后针对广西铁山港跨海特大桥出现的病害进行分析，找出病害产生的根本原因，并对同类桥的设计提出一些理论参考。　　 (1)针对病桥中20m, 30m跨空心板底板出现的大量纵向裂缝，运用薄壁结构理论对薄壁空心板进行畸变分析，结合能量法和有限条法计算活载作用下薄壁空心板畸变应力，并对现行空心板标准图的畸变进行了验算，同时进行了现场荷载试验，理论分析结果和试验结果证明薄壁结构的畸变效应是导致空心板板底出现纵向裂缝的主要原因。　　 (2)分析影响畸变横向效应的主要因素，其中包括各板件的宽度及厚度、横隔板的设置及空心板的横向联接等。并在此基础上提出优化后的薄壁宽幅空心板截面设计。　　 (3)以简支一连续梁桥中最长的一联(14X30m)为研究对象，建立考虑上下部结构共同作用的平面有限元模型，对实桥应力水平及承载能力进行验算;同时探讨下部结构的刚度与一联长度之间的合理关系，基十橡胶支座不滑移提出不同下构条件下的最大联长，并对墩顶设置双排支座的合理联长进行探讨。　　 (4)对桥面板沿铰缝纵向开裂问题进行分析，分别建立平面有限兀模型及空间有限元模型对二支座支承方式并配以浅铰缝的实桥进行计算分析。分析结果表明，铰缝深度过浅会引起了桥面板横向拉应力过大，导致了纵向裂缝的产生。

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