節(jié)段接縫剪切變形及其在樁-土-橋梁體系中的影響效應研究.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)梁無伸縮縫、行車平順的優(yōu)點,又能保持T型剛構(gòu)橋不設支座、不需轉(zhuǎn)換體系的優(yōu)點,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。
　　 但是,目前很多大跨連續(xù)剛構(gòu)橋在使用過程中出現(xiàn)了一個普遍的問題,就是跨中過度下?lián)?。而連續(xù)剛構(gòu)橋后期的撓度過大不但會破壞橋面的鋪裝層,影響橋梁的使用壽命和行車舒適性,甚至危及高速行車時的安全。所以跨中下?lián)铣蔀楫斍爸萍s

2、大跨徑連續(xù)剛構(gòu)發(fā)展的一個急待解決的問題。由于問題的復雜性和多種原因并存,本文在總結(jié)相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上,對主梁懸澆施工質(zhì)量差而造成的節(jié)段接縫的剪切變形會導致結(jié)構(gòu)過度下?lián)线@一因素進行了深入的研究。目前關(guān)于這一現(xiàn)象雖然已有學者提出,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于改善此類橋梁的使用狀況,更新設計理念具有重要的意義。
　　 本文主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)以國內(nèi)已建大跨懸澆PC箱梁橋為例,建立空間有限元模

3、型,研究節(jié)段接縫的模擬方法；分析接縫的存在對主梁施工過程中豎向變形的影響。
　　 (2)研究不同混凝土徐變模式對節(jié)段接縫剪切徐變的影響；分析節(jié)段接縫的剪切變形對主梁長期撓度的影響。
　　 (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)段接縫在移動的汽車荷載下的動力影響效應。
　　 研究結(jié)果表明:
　　 (1)在主梁懸澆施工過程中,節(jié)段接縫的存在會使梁的豎向變形大于

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

5、本文實例計算中,接縫主梁在徐變計算齡期內(nèi)會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,當考慮樁土作用時,全橋結(jié)構(gòu)的固有振動頻率值會降低。同樣,主梁剛度降低將導致全橋結(jié)構(gòu)的固有振動頻率的降低,振動周期加長,振型位移值也會改變。
　　 (5)樁-土-橋梁結(jié)構(gòu)在動力汽車荷載作用下,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,而且這一比例對于完整梁結(jié)構(gòu)取值稍大些,而接縫梁模型略小些,說