空腹式連續(xù)剛構橋適應性與角隅節(jié)點模型試驗研究.pdf

1、連續(xù)剛構橋整體性能好、行車舒適、承載能力強、外表美觀且經(jīng)濟合理，所以長期以來為廣大橋梁工程師所青睞，但是，隨著峽谷、山區(qū)等不同復雜地形線路的增加，在其相應的建設方面，仍然存在一些不足，如跨越能力有限，不能適應跨徑220～300m以上的需求;結構承載效率不高;縱向預應力損失過大，易出現(xiàn)變形開裂下?lián)蠁栴}，影響大橋的耐久性等。
　　本文在傳統(tǒng)連續(xù)剛構橋的基礎上，采用新的設計理念，將主梁根部（墩梁結合處）設計成空腹，成功的突破了普通連續(xù)剛

2、構橋的跨徑—設計出了主跨290m的北盤江空腹式連續(xù)剛構橋—大橋。但是作為一種新橋型，有很多方面需要進一步研究。因此，本文以北盤江空腹式連續(xù)剛構橋為研究背景，采用有限元分析、模型試驗以及現(xiàn)場監(jiān)測相結合的手段，對空腹式連續(xù)剛構橋適應性及關鍵節(jié)點受力特性等開展相關研究。
　　1、對北盤江大橋在施工階段及運營階段的適應性問題進行了研究。利用有限元空間分析，對空腹式連續(xù)剛構橋及與其跨度相同、滿足現(xiàn)行設計規(guī)范的實腹橋變形特點、動力及靜力下的關

3、鍵截面內(nèi)力情況以及自振特性等進行了對比分析。分析結果表明:空腹式連續(xù)剛構橋在施工階段與成橋階段適應性均要高于普通連續(xù)剛構橋。
　　2、對角隅節(jié)點受力特性進行了研究。利用模型試驗與有限元分析相結合的手段，分析了正常使用極限狀態(tài)最不利荷載組合下角隅節(jié)點的應力數(shù)值和應力分布規(guī)律，驗證了北盤江大橋角隅節(jié)點構造設計的合理性;根據(jù)試驗及有限元分析結果，掌握了角隅節(jié)點復雜應力水平及應力分布規(guī)律，找出了受力薄弱點，提出了改進措施;在模型試驗基礎上

4、，利用有限元計算，開展了汽車荷載的超載模擬，得出了北盤江大橋的容許超載系數(shù)，為控制超載提出了理論依據(jù)。
　　3、對空腹式連續(xù)剛構橋新型交叉錨固布索方式進行了研究。為了解決空腹式連續(xù)剛構橋跨徑大帶來的通長索縱向預應力損失過大的問題，提出了新型交叉錨固布索方式。利用有限元軟件對交叉錨固索與通長索在自身應力特性，梁體應力特性，梁體撓度等方面進行了對比分析，對交叉錨固索在超大跨徑空腹式連續(xù)剛構橋的適應性進行了評定。研究結果表明，交叉錨固新

5、型布索方式相對于傳統(tǒng)的通長索布置方式，對下?lián)系目刂谱饔眯Ч黠@，且增加了梁體本身的應力儲備，能夠有效減小大跨橋梁的縱向預應力損失。
　　4、實際工程應用研究。基于北盤江大橋適應性分析、角隅節(jié)點模型試驗研究以及新型交叉錨固布索方式研究，將北盤江空腹式連續(xù)剛構橋應用到了實際工程中，通過現(xiàn)場線形及應力監(jiān)測結果與有限元結果對比分析可知，北盤江大橋設計正確、適應性良好，角隅節(jié)點受力合理以及新型交叉錨固布索方式實際可行，北盤江空腹式連續(xù)剛構橋