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预应力混凝土曲线梁桥抗扭设计分析

朱琳  
【摘要】:随着高速公路和城市立交的兴建以及城市建设的进一步发展,社会对交通设施的要求也越来越高,曲线梁桥的修建日益增多,准确地把握曲线梁桥的受力和变形特性对曲线梁桥的安全运营和进一步发展都具有重要的意义。本文主要针对预应力混凝土曲线梁桥抗扭设计中的相关问题进行了分析计算。 曲线梁桥最显著的受力特点是:梁截面在发生竖向弯曲时,由于曲率的影响,必然产生扭转,而这种扭转作用又将导致梁的挠曲变形,这种现象被称之为“弯—扭”耦合作用。 考虑到预应力混凝土曲线梁桥结构本身的特点,在荷载作用下弯矩与扭矩的相互耦合作用,本文针对引起主梁扭转的几个主要因素进行了研究,对曲线梁桥中的预应力钢束的配置、支承条件以及支承位置等因素对扭矩的影响进行了深入的探讨,主要进行了以下几个方面的工作: 首先,简述了曲线梁桥的形式及力学特性,综合分析了曲线梁桥的各种计算理论,讨论了各自的适用范围和优缺点。 其次,研究了预应力混凝土曲线梁桥中预应力钢束对曲线梁桥扭矩的影响。从结构上平衡外扭矩,常采用预应力混凝土结构,它既可有效地抵抗弯梁桥中的截面弯矩、剪力和扭矩,还可以提高结构刚度,减小结构尺寸和增大跨越能力。本文主要分析了预应力配筋过程中的相关计算问题,并针对具体情况对预应力束做出调整,从而使曲线梁桥的受力趋于更加合理的状态。 接着,对预应力混凝土曲线梁桥抗扭设计中的有关问题做了进一步的研究。在进行结构分析时,选择一种正确的分析计算理论,建立合理的结构模型是关键。 再次,讨论了预应力曲线梁桥预设支座偏心调整扭矩的方法,分析了支座预偏心对上部结构内力的影响。支座偏移可以改善主梁受力、减小两端扭矩、减小横桥向和顺桥向的变形,避免由于变形过大引起主梁横移或落梁现象。 最后,通过工程实例分析了曲线梁桥中的曲率、支承条件以及支承位置等因素对计算结果的影响,从计算分析中总结出了一些有益的结论。


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