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大跨度钢—混凝土连续组合箱梁桥关键技术研究

邵长宇  
【摘要】:本文着眼于大跨度连续组合箱梁桥的关键技术问题,在综合现有理论研究与实践成果的基础上,以上海长江大桥为工程背景,以计算分析与设计方法为主线,通过结构有限元分析与模型试件加载试验等研究手段,开展的主要研究工作与成果如下: 1、大跨度连续组合箱梁桥概念设计主要问题研究 对大跨连续组合箱梁桥,结合力学性能、工程实践与设计经验,比较全面地进行了归纳与分析,提出了概念设计的主要技术问题,明确了总体设计原则、负弯距区设计方法、结构关键构造设计、施工方法及其与设计的结合等对大跨连续组合箱梁桥改善力学性能、提高经济性具有重要意义。 2、设计施工优化措施研究 通过各种设计施工优化技术的定量分析研究,对各种方法下的结构性能特点、适用性、可施工性以及经济性等进行对比分析与讨论,明确其对大跨度连续组合箱梁桥的重要性,指出大跨连续组合箱梁桥设计结合工程实际合理采用优化措施,对于提高技术与经济合理性十分必要。 3、大跨度连续组合箱梁桥力学性能与分析方法研究 通过平面模型与空间模型、连接件刚性模型与滑移模型等方面的分析与对比,进一步探明施工与运营各阶段结构的力学性能以及各种计算分析方法以及常规设计方法的适用性;建立考虑施工与运营全过程的大型精细空间数值分析模型,探讨大跨度组合梁性能特点以及关键性构造要求等问题。通过对稳定基本理论、规范标准及相关试验研究的对比分析,探讨组合结构桥梁钢梁稳定性能特点以及相关规范标准的适用性。明确了结构性能特点、完善设计与分析方法。 4、钢梁与桥面板连接技术研究 建立全桥实体空间分析模型及局部构造精细子模型,进行考虑焊钉及开孔板连接件作用的精细化分析,研究不同连接件设置方式的影响与性能要求;针对大跨度组合梁桥对结合部焊钉上的拉拔力的作用进行分析研究,探明大跨度组合箱梁宽桥焊钉连接件承受拉拔与剪切的复合作用,研究接合部的设计方法,提出减小或抑制拉拔力的合理措施等,完善连接件与结合部计算分析与设计方法。 5、连接件与结合部模型试件加载试验研究 通过模型试件加载试验,研究不同长度焊钉与不同形式开孔板连接件的抗拉、抗剪及抗剪拔性能及相关设计参数,研究结合部不同连接件布置形式下焊钉拉拔力分布及桥面板与钢梁剥离量等力学性能与技术特点。通过研究提出:焊钉 布置应该兼顾对桥面板的剥离量与焊钉拉拔力两方面的控制。并提出减小或抑制 拉拔力的合理措施,弥补了研究实例较少的不足,有利于宽桥面组合箱梁桥设计 的合理性与可靠性,对完善相关设计理论与方法具有重要意义。


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