预应力混凝土-钢槽梁结合梁梁桥构造研究

摘要

预应力混凝土-钢槽梁结合梁是在混凝土梁和钢梁的基础上，经过结构的不断优化下提出并在实际工程中初次得以应用的一种新的组合结构形式，该形式解决了钢筋混凝土箱梁自重过大，相对预应力钢箱梁体系，其简化了钢材的焊接，节省了造价；尤其是钢槽梁可与桥面形成结合梁，解决了钢箱梁桥面易破损的难题。国内外部分桥梁中已经得到应用。该桥梁形式符合大跨径桥梁的发展方向，适应国际先进技术发展趋势，极具应用前景。因此，有必要对预应力混凝土-钢槽梁结合梁进行研究。
　　本文结合实际工程项目：G318国道长桥大桥以及二七长江大桥汉口侧引桥6×90m钢槽梁结合梁桥，对预应力混凝土-钢槽梁结合梁桥的构造展开研究，主要研究了以下几个方面：
　　首先，横向分析：预应力混凝土钢槽梁结合梁桥的构造既是混合梁桥又是结合梁桥，为了进一步研究这种新型桥梁的构造，分别对混合梁和结合梁两种结构进行研究。纵向分析：通过系统的对比了三种体系结构：钢箱梁体系、钢筋混凝土箱梁体系、预应力混凝土-钢槽梁结合梁桥，得出预应力混凝土钢槽梁结合梁体系的优势之所在。此外，系统的介绍了钢-混凝土组合梁桥设计和计算，分别从钢梁、钢筋混凝土桥面板和剪力键三部分进行。
　　其次，结合318国道长桥工程实例，利用有限元软件MIDAS对预应力钢混组合连续箱梁建立模型，参照二七长江大桥汉口侧引桥的钢槽梁结合梁截面形式对预应力混凝土钢槽梁桥桥进行设计，建立出对比的钢槽梁结合梁有限元模型。通过对计算数据加以分析，得出预应力混凝土钢槽梁结合梁桥受力特点及其优良性能。
　　最后，通过分别建立考虑滑移和不考虑滑移效应的midas钢槽梁结合梁模型，通过对比模型计算结果。研究了滑移效应对预应力混凝土钢槽梁结合梁桥力学行为的影响。结果表明，滑移值随着弯矩值大小变化而变化；考虑滑移效应的结构挠度增大，尤其是跨中区域；滑移效应使得钢槽梁上缘压应力以及下缘拉应力变大。因此在在设计的过程需要保障钢槽梁和混凝土桥面板之间的粘结强度。

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第1章 绪论

1.1课题的来源和研究的意义

1.2国内外研究现状分析

1.3研究构思和研究内容

1.4解决的关键问题和创新点

第2章 组合结构梁桥构造特点

2.1混合梁构造

2.2结合梁构造

第3章 钢-混凝土组合梁桥设计和计算

3.1钢-混凝土组合梁桥设计

3.2钢-混凝土组合梁桥计算

第4章 结构分析模型的建立

4.1项目概况

4.2有限元模型的建立

第5章 模型仿真结果对比分析

5.1预应力混凝土钢槽梁结合梁梁桥仿真结果分析

5.2钢预应力混凝土变截面连续箱梁桥仿真结果分析

5.3 滑移效应对预应力混凝土钢槽梁结合梁桥影响

5.4小结

第6章 全文总结以及展望

6.1全文总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

攻读硕士学位期间参加的项目