考虑反复荷载作用的部分预应力混凝土梁桥长期挠度计算方法

摘要

随着交通事业与经济的飞速发展，预应力混凝土梁桥以其刚度大、行车舒适、技术成熟等优点在公路上获得了广泛的应用，其在我国公路桥梁中占据相当大的比重。然而由于各种各样的原因，预应力混凝土梁桥在运营阶段主梁跨中下挠是一个较为普遍现象，结构的长期挠度远大于设计计算值，这对桥梁使用性能和结构安全产生不利影响，已成为此类桥梁发展的严重障碍。研究分析大跨径预应力混凝土梁桥主梁下挠原因以及长期挠度的计算方法，提出预应力混凝土梁桥主梁下挠的设计和施工对策措施，探求已发生下挠的预应力混凝土梁桥的处治方法，已成为我国桥梁工程领域急需解决的问题。 本文以我国预应力混凝土梁桥普遍下挠的现状为背景，分析总结了传统部分预应力混凝土梁桥长期挠度的计算方法，其对于活载是按不计冲击的静荷载予以考虑。然而桥梁在运营阶段，除承受到静载作用外，还承受频繁的反复荷载作用，其抗力将随疲劳损伤的累积而衰减，最终导致结构功能退化或失效，在使用荷载作用下的变形会逐渐增大，为了准确计算梁桥在未来年份的挠度值，就需要考虑梁桥在反复荷载作用下的挠度变形发展规律。本文通过对已有的部分预应力混凝土结构疲劳试验成果归纳总结，得出了考虑反复荷载作用下的部分预应力混凝土梁桥长期挠度的计算模式，并对实桥长期挠度的发展规律进行了预测并得到相应的结论，可以为以后部分预应力混凝土梁桥的长期挠度计算提供相关的依据和技术支持。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2国内外研究现状、发展趋势的分析和评价

1.2.1下挠原因分析

1.2.2预应力混凝土结构疲劳性能

1.3本文研究的目的及内容

1.3.1研究目的

1.3.2研究内容与思路

第二章部分预应力混凝土梁桥长期挠度计算理论

2.1概述

2.2部分预应力混凝土结构的受力特性

2.3规范中挠度的规定

2.4.短期荷载与长期荷载作用下的挠度计算

2.4.1预加力引起的变形计算

2.4.2外荷载引起的变形计算

2.4.3总变形计算

2.5部分预应力混凝土梁挠度计算方法归纳

2.5.1直接双线性法

2.5.2有效惯性矩法

2.5.3曲率积分法

2.5.4《PPC建议》中的方法

2.5.5我国现行规范中的方法

2.6挠度计算的有限元方法

2.7本章小结

第三章 反复荷载作用下部分预应力混凝土梁桥的挠度计算方法

3.1概述

3.2反复荷载作用下部分预应力混凝土梁结构的受力特性

3.3反复荷载作用下部分预应力混凝土构件挠度的计算

3.3.1残余挠度

3.3.2瞬时荷载挠度

3.4回归公式对比分析

3.4.1残余挠度的计算

3.4.2瞬时荷载挠度的计算

3.5反复荷载作用次数与时间的关系

3.5.1荷载谱

3.5.2交通量预测

3.5.3随机车辆间距与车辆跟随状态

3.6本章小结

第四章实桥算例

4.1实桥基本资料

4.1.1材料参数

4.1.2桥形布置

4.1.3主桥箱梁一般构造

4.1.4作用标准

4.2建立计算模型

4.3划分施工阶段和确定施工荷载

4.4计算结果及分析

4.4.1作用次数计算

4.4.2长期挠度计算对比

4.4.3结果分析

第五章结论与建议

5.1主要结论

5.2建议与展望

参考文献

致 谢