高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)渡槽箱梁腹板受力狀態(tài)研究.pdf

1、大跨徑連續(xù)剛構(gòu)渡槽作為一種新型的大型渡槽結(jié)構(gòu)，在越來(lái)越多的地方得到應(yīng)用。由于渡槽的腹板作為輸水通道，必須保障腹板在全生命周期內(nèi)避免開(kāi)裂，但是大跨徑連續(xù)剛構(gòu)渡槽箱梁腹板在施工過(guò)程及成橋運(yùn)營(yíng)階段會(huì)承受腹板形成過(guò)程水化熱、懸臂施工過(guò)程中混凝土收縮徐變、成橋運(yùn)營(yíng)階段結(jié)構(gòu)整體溫度變化、溫度梯度、水荷載和腹板內(nèi)豎向預(yù)應(yīng)力等荷載，在考慮各種荷載的情況下受力過(guò)于復(fù)雜，不利于設(shè)計(jì)者進(jìn)行豎向預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)，故本文以黔中水利樞紐工程徐家灣連續(xù)剛構(gòu)渡槽為研究背景

2、，進(jìn)行如下幾方面的研究:
　　(1)提出了一種基于腹板全生命周期應(yīng)力疊加的驗(yàn)算方法來(lái)進(jìn)行腹板處豎向預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)，即首先單獨(dú)分析各工況對(duì)渡槽箱梁腹板的影響，通過(guò)應(yīng)力疊加計(jì)算出腹板最不利位置所需混凝土預(yù)壓力，指導(dǎo)研究在墩附近的超高腹板進(jìn)行豎向預(yù)應(yīng)力鋼束布置設(shè)計(jì)。
　　(2)梳理了大跨徑連續(xù)剛構(gòu)渡槽腹板受力的影響因素，主要有連續(xù)剛構(gòu)渡槽腹板形成過(guò)程水化熱應(yīng)力、大跨徑連續(xù)剛構(gòu)懸臂施工產(chǎn)生的疊加應(yīng)力、成橋運(yùn)營(yíng)期間長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)生的收縮徐變次

3、應(yīng)力、成橋運(yùn)營(yíng)期間產(chǎn)生的極限溫度應(yīng)力、渡槽過(guò)水荷載應(yīng)力以及厚腹板處布置的豎向預(yù)應(yīng)力等。
　　(3)以徐家灣連續(xù)剛構(gòu)渡槽為例，利用Midas/FEA有限元通用軟件建立連續(xù)剛構(gòu)渡槽有限元實(shí)體模型，根據(jù)大跨徑連續(xù)剛構(gòu)渡槽腹板受力的影響因素，詳細(xì)分析了腹板形成過(guò)程水化熱、懸臂施工過(guò)程累加應(yīng)力對(duì)腹板受力的影響，并進(jìn)一步探討了不同環(huán)境濕度作用下對(duì)連續(xù)剛構(gòu)渡槽腹板十年收縮徐變應(yīng)力的影響。
　　(4)從渡槽結(jié)構(gòu)整體升降溫、腹板內(nèi)外溫差和上箱

4、室內(nèi)側(cè)與上箱室外側(cè)溫差等角度，深入分析外界環(huán)境溫度變化及腹板內(nèi)外側(cè)環(huán)境溫度不同對(duì)大跨徑連續(xù)剛構(gòu)渡槽腹板受力的影響。
　　(5)通過(guò)對(duì)腹板形成過(guò)程水化熱、懸臂施工過(guò)程累加應(yīng)力、成橋運(yùn)營(yíng)期間長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)生的收縮徐變和成橋運(yùn)營(yíng)階段溫度荷載等影響大跨徑連續(xù)剛構(gòu)渡槽腹板受力荷載的分析，根據(jù)基于腹板全生命周期應(yīng)力疊加的驗(yàn)算方法對(duì)高墩附近超高腹板處進(jìn)行豎向預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)計(jì)。并在考慮預(yù)應(yīng)力損失和收縮徐變的情況，驗(yàn)證了方案的有效性，為未來(lái)渡槽采用豎向預(yù)應(yīng)