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体外预应力混凝土桥梁设计计算方法

李国平  
【摘要】:体外预应力混凝土桥梁因其在可靠性、可维护性及全寿命经济性等方面具有优势而快速发展起来。论文以交通部公路工程标准制(修)订项目《公路体外预应力混凝土桥梁设计指南》(简称《指南》)及其它项目为依托,针对体外预应力混凝土桥梁设计计算方法及相关方面研究的不足,开展了系列模型试验、全过程分析方法和简化计算方法的研究,为《指南》编制提供依据。 以我国公路常用预应力混凝土桥梁为原型,通过18根整体式和节段式体外预应力混凝土简支模型梁的弯曲性能试验、27根整体式和节段式体外预应力混凝土简支模型梁的剪切性能试验,以及3根整体式和节段式体外预应力混凝土连续模型梁的弯曲性能试验,深入认识体外预应力混凝土梁弯曲和剪切性能及破坏形态,重点揭示体外预应力混凝土梁尤其节段式梁的抗弯与抗剪机理及其随试验参数的变化规律,以及连续梁的内力重分布规律。试验为论文建立体外预应力混凝土桥梁全过程分析方法和简化计算方法提供了依据,也丰富了体外预应力混凝土梁尤其是节段式梁的试验研究成果。 采用施工开始至成型状态的线弹性分析、成型状态转换成非线性分析的初始状态以及从该初始状态到承载能力极限状态的非线性分析,构成完整的体外预应力混凝土桥梁全过程分析方法;基于试验结果和以往研究成果,采用配筋混凝土变刚度梁单元模拟节段接缝开裂及开展的效应;在全过程分析方法研究成果的基础上编制相应计算机程序,经过验证使其作为建立简化计算方法和进行类似桥梁分析的辅助工具。相比其它方法与程序,论文的全过程分析方法及相应计算机程序,突出了结构不同受力阶段的工作特点,也克服了受力过程不完整的弱点。 重点考虑节段接缝等主要因素对体外预应力混凝土桥梁抗弯承载力的影响,在弯曲性能试验成果和全过程分析计算机程序辅助分析的基础上,形成体外预应力筋极限应力增量、有效高度的回归计算公式,从而建立截面抗弯承载力简化计算公式;基于剪切性能试验结果和不同类型剪切破坏的特征,通过回归分析和理论推导方法,建立斜截面和接缝截面抗剪承载力简化计算公式。上述研究弥补了节段式体外预应力混凝土桥梁截面尤其是接缝截面抗剪承载力简化计算方法的不足。试验验证与对比分析表明了计算方法的可靠性、合理性及适用性。


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1 李国平;体外预应力混凝土桥梁设计计算方法[D];同济大学;2007年
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