公路混凝土槽形梁受力性能與設(shè)計(jì)計(jì)算方法研究.pdf

1、混凝土槽形梁是一種由行車道板和兩側(cè)邊梁組成的整體受彎構(gòu)件，多用于鐵路及城市軌道交通橋梁中，具有橋梁建筑高度低、安全防護(hù)性能好、隔音降噪等優(yōu)點(diǎn)。研究公路及城市跨線混凝土槽形梁橋，可以為公路中等跨徑低建筑高度混凝土梁橋建設(shè)提供更多的工程選擇。
　　 本文以公路混凝土槽形梁橋?yàn)檠芯繉?duì)象，通過(guò)橋梁設(shè)計(jì)理論研究、結(jié)構(gòu)分析及有限元計(jì)算等方法，在混凝土槽形梁分析理論和計(jì)算方法等方面展開了探討。
　　 研究提出了分析混凝土槽形梁在豎向荷

2、載作用下的比擬板法，即將混凝土槽形梁視為具有邊梁的彈性矩形薄板（比擬板），考慮邊梁的撓曲和扭轉(zhuǎn)，運(yùn)用功的互等定理，推導(dǎo)出比擬板的撓曲面方程，進(jìn)而求得行車道板的撓度和內(nèi)力表達(dá)式?；诒葦M板理論，分析得到公路混凝土槽形梁在豎向荷載作用下的受力與寬跨比、邊梁與行車道板的抗彎剛度比和抗扭剛度比有關(guān)，建議槽形梁邊梁與行車道板的抗彎剛度比宜大于10，抗扭剛度比宜大于0.6，這為公路混凝土槽形梁截面設(shè)計(jì)尺寸的合理選取提供了理論依據(jù)。
　　 采

3、用比擬板理論對(duì)實(shí)心矩形截面行車道板槽形梁的內(nèi)力分布特點(diǎn)進(jìn)行了研究，提出采用單梁法進(jìn)行槽形梁縱向彎矩計(jì)算時(shí)，可按照具有大邊梁的剛接板法計(jì)算的荷載橫向分布系數(shù)進(jìn)行活載彎矩分配;計(jì)算行車道板橫向彎矩時(shí)，荷載分布寬度可按照《公路橋規(guī)》(JTG D62-2004)計(jì)算。
　　 通過(guò)分析橫向加勁行車道板槽形梁的受力特點(diǎn)，提出公路混凝土槽形梁行車道板橫向加勁肋的影響范圍主要與加勁肋的尺寸以及兩邊梁間距有關(guān)，從行車道板橫向受力角度考慮，建議矩形

4、截面混凝土橫向加勁肋間的縱向距離不宜小于3.5m，肋寬宜小于0.6m。
　　 端橫梁是公路混凝土槽形梁重要的受力構(gòu)件，其內(nèi)力的準(zhǔn)確計(jì)算十分重要，對(duì)已有的鐵路槽形梁端橫梁承受的荷載分布模式進(jìn)行了修正，引入了端橫梁尺寸效應(yīng)修正系數(shù)，提出了公路荷載作用下端橫梁橫向最不利彎矩的計(jì)算方法。通過(guò)端橫梁截面尺寸的參數(shù)化分析，建議端橫梁高度宜大于等于行車道板厚度，端橫梁長(zhǎng)度宜大于等于行車道板厚度與端橫梁高度之和。
　　 針對(duì)邊梁中縱向預(yù)

5、應(yīng)力作用對(duì)梁端行車道板橫向受力產(chǎn)生不利影響的問(wèn)題進(jìn)行研究，結(jié)果表明，邊梁的豎向傾角和翼緣的朝向?qū)v向預(yù)應(yīng)力鋼束在梁端行車道板中產(chǎn)生的橫向拉應(yīng)力基本無(wú)影響，但預(yù)應(yīng)力鋼束在邊梁中的豎向位置對(duì)梁端行車道板的橫向拉應(yīng)力影響較大，預(yù)應(yīng)力鋼束越靠近行車道板截面下緣布置，在行車道板中產(chǎn)生的橫向拉應(yīng)力越大，適當(dāng)?shù)脑黾涌v向預(yù)應(yīng)力鋼束在梁端水平線段的長(zhǎng)度可以作為減小此橫向拉應(yīng)力的方法之一，梁端行車道板中的剝裂力與縱向預(yù)應(yīng)力的大小、錨固偏心率、錨固位置與行車