節(jié)段接縫剪切變形及其在樁-土-橋梁體系中的影響效應(yīng)研究.pdf

1、連續(xù)剛構(gòu)橋是橋梁家族中較為年輕的成員,由于它梁體連續(xù)、梁墩固結(jié),既能保持連續(xù)梁無(wú)伸縮縫、行車(chē)平順的優(yōu)點(diǎn),又能保持T型剛構(gòu)橋不設(shè)支座、不需轉(zhuǎn)換體系的優(yōu)點(diǎn),能滿足特大跨徑橋梁的受力要求,在近幾年得到迅猛的發(fā)展和建設(shè)。
　　 但是,目前很多大跨連續(xù)剛構(gòu)橋在使用過(guò)程中出現(xiàn)了一個(gè)普遍的問(wèn)題,就是跨中過(guò)度下?lián)稀６B續(xù)剛構(gòu)橋后期的撓度過(guò)大不但會(huì)破壞橋面的鋪裝層,影響橋梁的使用壽命和行車(chē)舒適性,甚至危及高速行車(chē)時(shí)的安全。所以跨中下?lián)铣蔀楫?dāng)前制約

2、大跨徑連續(xù)剛構(gòu)發(fā)展的一個(gè)急待解決的問(wèn)題。由于問(wèn)題的復(fù)雜性和多種原因并存,本文在總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)主梁懸澆施工質(zhì)量差而造成的節(jié)段接縫的剪切變形會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)過(guò)度下?lián)线@一因素進(jìn)行了深入的研究。目前關(guān)于這一現(xiàn)象雖然已有學(xué)者提出,但是尚缺乏系統(tǒng)、深入的理論研究。因此本文所做的工作對(duì)于改善此類(lèi)橋梁的使用狀況,更新設(shè)計(jì)理念具有重要的意義。
　　 本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)以國(guó)內(nèi)已建大跨懸澆PC箱梁橋?yàn)槔?建立空間有限元模

3、型,研究節(jié)段接縫的模擬方法；分析接縫的存在對(duì)主梁施工過(guò)程中豎向變形的影響。
　　 (2)研究不同混凝土徐變模式對(duì)節(jié)段接縫剪切徐變的影響；分析節(jié)段接縫的剪切變形對(duì)主梁長(zhǎng)期撓度的影響。
　　 (3)基于樁-土-橋梁結(jié)構(gòu)體系模型,分析接縫對(duì)全橋結(jié)構(gòu)受力和變形性能的影響,特別是研究節(jié)段接縫在移動(dòng)的汽車(chē)荷載下的動(dòng)力影響效應(yīng)。
　　 研究結(jié)果表明:
　　 (1)在主梁懸澆施工過(guò)程中,節(jié)段接縫的存在會(huì)使梁的豎向變形大于

4、完整結(jié)構(gòu)下的計(jì)算值。接縫剪切變形對(duì)跨中撓度的增加值隨著懸澆節(jié)段的增加而不斷增加,但是當(dāng)增加到一定數(shù)值后又出現(xiàn)了減小的趨勢(shì)。剪切變形增加值同相應(yīng)的完整梁撓度的比值在整個(gè)懸澆過(guò)程中呈不斷減小的趨勢(shì)。
　　 (2)依據(jù)1985年和2004年建議的混凝土徐變的兩種計(jì)算模式,計(jì)算結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期撓度,結(jié)果表明按1985年規(guī)范比2004年規(guī)范的計(jì)算結(jié)果要大一些。
　　 (3)節(jié)段接縫對(duì)長(zhǎng)期撓度影響顯著,其撓度增大比例隨著齡期的增長(zhǎng)而加大,在

5、本文實(shí)例計(jì)算中,接縫主梁在徐變計(jì)算齡期內(nèi)會(huì)比完整梁的撓度增加約一倍左右。
　　 (4)基于樁-土-連續(xù)剛構(gòu)全橋體系模型,當(dāng)考慮樁土作用時(shí),全橋結(jié)構(gòu)的固有振動(dòng)頻率值會(huì)降低。同樣,主梁剛度降低將導(dǎo)致全橋結(jié)構(gòu)的固有振動(dòng)頻率的降低,振動(dòng)周期加長(zhǎng),振型位移值也會(huì)改變。
　　 (5)樁-土-橋梁結(jié)構(gòu)在動(dòng)力汽車(chē)荷載作用下,結(jié)構(gòu)各部位的位移和內(nèi)力比靜態(tài)荷載下均有較大的增加比例,而且這一比例對(duì)于完整梁結(jié)構(gòu)取值稍大些,而接縫梁模型略小些,說(shuō)