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新型空腹式刚构桥与普通刚构桥的对比分析

杨书杨  
【摘要】:连续刚构桥整体性能好、承载能力强、外观刚劲简洁且经济合理,因此长期以来广为桥梁工程师所青睐,但由于主梁段自重大,墩梁固结的结构形式导致其受预应力、混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的内力及位移较大,因此其跨越能力一直无法得到进一步提升。2010年中交第二公路勘察设计研究院在连续刚构桥的基础上,采取新的方法,将墩梁结合处设计成空腹,成功的设计了290m跨北盘江空腹连续刚构桥。但作为一种新桥型,其各方面还有待研究。因此,本文针对空腹连续刚构桥这种桥梁结构,通过多种分析方法,对其性能做出综合评价。本文所做的具体工作如下: 首先以中交第二公路勘察设计研究院设计的170m空腹式伦洲大桥为工程背景,并按现行桥规设计等跨实腹连续刚构桥,在有限元软件中对两桥不同阶段进行预拱度分析,对比两桥自振特性,动静力作用下关键截面的受力特性以及主要材料用量,得出结论:空腹桥自重小,在施工和正常营运阶段重力作用下,其主梁段挠度小于均实腹桥;在长期荷载下,空腹桥的徐变变形稍大;移动荷载和地震作用下,空腹桥零号块和桥墩顶部和底部内力均大幅度减小;空腹桥纵向抗推刚度强于实腹桥,但空腹桥横向刚度相对较差;空腹式桥预应力钢束和相关配件用量稍多,但混凝土总用量大幅度减小,若对其预应力钢束进行合理配置,空腹桥经济性更高。 然后,本文根据JTG D62-2004对北盘江空腹连续刚构桥进行了PSC截面验算以及根据JTG/T B02-2008对全桥进行抗震性能验算。得出此桥的截面和抗震设计是合理的,说明了空腹连续刚构桥这种新的桥梁形式具有做到更大跨度的能力。


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