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曲线预应力混凝土箱梁桥预应力效应分析方法研究

商岸帆  
【摘要】:本文结合陕西省交通科技项目“03—01K”《曲线预应力混凝土箱梁设计方法及承载力研究》,对曲线预应力混凝土箱梁桥的预应力效应分析方法进行研究。介绍了曲线预应力混凝土箱梁桥研究的历史、发展现状、以及面临的一些问题。根据曲线梁桥的结构分析理论,采用有限元分析方法,推导出空间梁单元刚度矩阵、等效节点力刚度矩阵和坐标转换矩阵,讨论了恒载作用下结构内力的计算方法。 对曲线预应力混凝土箱梁桥空间预应力索进行平、竖弯分别描述,并合成空间预应力折线,由此来描述复杂的预应力空间曲线。再采用利于编制程序的方法,计算预应力束的各项预应力损失。计算最终有效预应力值,将有效预应力对结构的作用等效为单元5等分上的集中荷载,最后将等效荷载作用在结构上求出预应力效应。由此给出预应力效应分析程序计算步骤。 根据以上计算步骤,利用VC++语言,划分实现程序计算各功能模块,对桥梁结构进行特征值描述,编写结构分析功能模块的各个函数,编制出曲线预应力混凝土箱梁桥在恒载及预应力作用下的结构分析程序。 采用本文的计算方法及编制的程序对两个曲线预应力混凝土箱梁桥实例进行内力及预应力效应的计算分析,并与其他有限元程序进行比较,验证程序分析的正确性。另外本文讨论了在不同弯曲半径下的预应力效应。


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