預應力混凝土箱梁拓寬結構計算理論研究.pdf

1、隨著公路橋梁工程的不斷發(fā)展,越來越多的預應力混凝土箱梁橋需要進行拓寬。而目前國內(nèi)外對預應力混凝土箱梁拓寬的研究很少,須對其拓寬后由車輛荷載、混凝土收縮徐變和支座相對沉降引起的結構內(nèi)力和變形進行深入研究,為預應力混凝土箱梁橋的拓寬設計提出合理建議。 主要研究內(nèi)容和成果如下： 1)基于箱梁理論對拼接后的新舊混凝土箱梁組成截面的幾何特性作了進一步研究,將鈕瑪克數(shù)值法推廣應用到簡支和連續(xù)箱梁的新舊組成截面的橫向受力分析中。由鈕瑪

2、克數(shù)值法先計算出新舊箱梁之間的相對撓度和相互作用力,解決新舊箱梁之間的荷載橫向分配問題,進而將新舊箱梁分離開來,然后分別求解得到新舊箱梁的內(nèi)力和變形。 2)根據(jù)新舊箱梁荷載橫向分配計算理論,對拼接后新舊箱梁組成截面進行受力分析,表明新、舊箱梁的剛度和新舊箱梁之間連接板的剛度是影響新舊箱梁之間荷載橫向分配的主要因素,通過改變新箱梁和中間連接板的剛度,可以調(diào)整拼接后新舊組合箱梁的橫向受力。 3)提出了采用代數(shù)法計算新舊混凝土

3、箱梁組成截面的混凝土收縮徐變的方法。由于混凝土收縮和預應力作用使拼接后的箱梁發(fā)生水平面內(nèi)的彎曲變形,而自重、混凝土收縮和預應力的偏心作用使拼接后的箱梁發(fā)生豎直面內(nèi)的彎曲變形,可以將新箱梁混凝土的收縮徐變效應分解為水平面內(nèi)和豎直面內(nèi)的作用之和分別計算。該法力學概念清晰,計算簡便,可供初步設計使用。 4)修正了逐步增量法中混凝士收縮徐變遞推公式,使該遞推公式可用于計算每個計算步長內(nèi)混凝土收縮約束應力的徐變作用,也可應用于每個計算步長

4、內(nèi)混凝土應力和彈性模量為變值的情況,從而可以減少遞推疊加的次數(shù),提高計算精度并加快程序計算速度。 5)分別采用代數(shù)法和有限條逐步增量法對新舊箱梁拼接后的混凝土收縮徐變效應進行分析,結果表明新舊箱梁的高度、新舊箱梁之間連接板的厚度與寬度和拼接后橋梁所處環(huán)境的RH值對新舊箱梁的豎向撓度值和拼接處的縱向應力均有較大影響。研究提出新梁混凝土的齡期為3～6月時進行新舊混凝土箱梁拼接對工程有重要的參考價值。 6)提出新舊箱梁基礎沉降