曲线钢—混凝土连续结合梁桥结构性能研究

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随着我国城市建设和交通事业的迅猛发展,曲线钢-混凝土结合梁桥以其优美的曲线,与道路良好的适应性以及其跨越能力,已成为现代交通工程中的一种重要桥型。由于缺乏专门的规范,在曲线钢-混凝土结合桥梁的设计中通常会处于没有设计指南或此类资料不全或根本不存在的困境。因此,对此类资料的补充和研究迫在眉睫。本文首先介绍了曲线梁桥设计和施工出现的问题以及合理选用有限元软件来分析曲线钢-混结合梁桥的问题;然后对曲线梁桥的计算理论与实用计算方法进行了阐述,着重介绍了一座实际工程中的三跨连续曲线钢-混凝土结合梁桥的有限元建模方法及相关理论;最后对影响曲线梁桥受力特性的相关因素进行了研究并得出了一些有价值的结论。研究结果表明:(1)对于三跨连续曲线梁桥,仅考虑竖向荷载作用,曲率半径大于200m时,直线梁的内力值可代替曲线梁的内力值,误差不超过5%;仅考虑扭矩作用时,曲率半径大于300m时,直线梁的内力值可代替曲线梁的内力值,误差不超过5%;曲率半径大于200m时,曲率半径对结合梁桥的自振频率的影响可以忽略不计;(2)在二期恒载作用下,相对滑移对于桥面板纵向应力影响较大,但对于桥钢箱底板纵向应力、挠度、结合梁总体刚度、桥梁横向位移的影响较小;(3)建立收缩徐变模型时考虑混凝土中普通钢筋的影响是相当必要的;混凝土前期收缩徐变效应相当显著;徐变效应在整个收缩徐变过程中所占的比重约为70%;(4)随着温度成倍数的升高桥面板横向位移、跨中区最大挠度值、墩顶处混凝土板拉应力,也随之成相应倍数的增大,且随着温度的升高,桥墩支座脱空的几率加大;桥面板降温产生的拉应力大于整体升温时产生的拉应力值;(5)预应力效应显著提高了正弯矩区的承载能力和负弯矩区混凝土板的开裂荷载,延缓裂缝的出现。
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