大跨度連續(xù)剛構拱組合橋結合部受力行為與錨固區(qū)局部應力研究.pdf

1、早期橋梁多是簡單的梁、柱、拱、索之類橋式體系，受力明確、造型清晰。但隨著科學技術的發(fā)展，生產力水平空前提高，橋梁的發(fā)展無論從跨越能力提高的速度、結構形式的組合化趨勢，還是各種新型材料的應用和合理配置等多方面都有了充分的展現。連續(xù)剛構拱組合體系橋充分利用了梁、拱各自橋式的受力優(yōu)勢，優(yōu)化了結構的受力，節(jié)省了工程量，創(chuàng)新了橋梁的外觀，是大型公路、鐵路橋梁中值得應用與研究的橋式結構。目前有關于連續(xù)剛構拱組合橋梁的文獻尚不多見，也沒有相關文獻對其

2、梁拱墩結合部受力行為和錨固區(qū)局部應力作過系統(tǒng)深入的分析研究。鑒于以上情況，以宜昌長江大橋為研究背景，系統(tǒng)地開展了大跨度連續(xù)剛構拱組合橋結合部受力行為與錨固區(qū)局部應力的專項研究。內容主要包括五個部分:
　　1、在收集國內外相關資料和深入分析國內外研究成果的基礎上，對大跨度連續(xù)剛構拱組合橋的發(fā)展與受力特點進行了初步分析，并討論了其在受力行為研究中存在的問題。以宜萬鐵路宜昌-萬州段新建工程宜昌長江大橋為工程背景，提出了進行大跨度連續(xù)剛構

3、拱組合橋結合部受力行為與錨固區(qū)局部應力研究的課題。
　　2、提出了大跨度連續(xù)剛構拱組合橋名義剛度的概念，分析了結構參數對名義剛度的影響，推導出名義剛度理論公式。針對拱梁剛度比的選取及其對結構內力分配的影響進行討論，分析其對結構內力的影響規(guī)律，并得出剛拱柔梁與柔拱剛梁的界定值，為設計人員選取構造參數提供指導。
　　3、基于結構試驗模型相似理論，進行靜力相似原則的分析和推導，確定模型的相似比，采用模型的基本設計原則，設計并完成了

4、邊主墩和中主墩梁拱墩結合塊模型試驗。同時對模型的材料特性進行力學性能測試，給數值分析提供正確的材料參數。通過計算分析確定加載工況，在切實可行的加載方法下，制定加載程序。最后確定測試內容、方法和測點布置方案。
　　4、介紹了空間靜力分析理論，在選定混凝土、鋼筋和鋼絞線單元的基礎上，結合已有的研究成果，建立了梁拱墩結合塊三維有限元分析模型，得到數值分析結果，將數值計算結果與試驗結果進行對比分析，得出了頂底板、腹板、拱腳和墩頂混凝土應力

5、分布規(guī)律，深入研究了梁拱墩結合塊的復雜受力行為。
　　5、建立了錨下混凝土局部承壓的基本理論，包括對局部受壓區(qū)的應力狀態(tài)、局部受壓的破壞特征、錨下混凝土局部承壓的剪切破壞機理以及局部受壓承載力的分析研究，然后對頂底板錨下混凝土應力分布情況進行數值分析。結合宜昌長江大橋的設計，對錨固區(qū)局部應力進行了模型試驗研究。通過對混凝土應力測試結果的研究以及與數值計算結果的對比分析，得出了錨固區(qū)局部應力傳遞規(guī)律，歸納出錨固區(qū)裂縫產生的原因，為設