PC箱梁桥腹板位置优化以及纵向预应力的横向效应分析

摘要

随着我国桥梁事业的发展，对PC箱梁桥的要求逐渐向着大跨、宽箱、长悬臂发展，而这就要求桥梁计算更加精确。传统的梁单元的分析方法不能够准确反映连续梁桥的空间受力特性，尤其是不能够反映箱梁桥应力的横向分布。因此，本文针对传统的梁单元分析计算方法所不能够反应的空间应力形式，采用实体单元建模的方法分析其空间应力。本文主要完成的工作如下：　　1.本文首先介绍了箱梁桥的结构特点、受力特性以及PC箱梁桥的结构分析方法。根据实际工程中存在的问题和不足，诠释了对PC箱梁桥进行实体单元分析的意义。　　2.以赞比亚西尔马66m+120m+66m三跨连续梁桥为工程背景，应用有限元程序MIDAS/FEA对全桥建立了实体单元模型。经过对比分析，总结了箱梁桥空间应力的分布特点。并得出了箱梁桥实体单元模型分析计算与用梁单元模型分析计算结果的差异。　　3.在实体单元分析模型的基础上，通过改变箱梁桥底板宽度（腹板位置），并相应调整了纵向预应力筋的布置，分析了不同底板宽度箱梁桥的整体受力特性，计算分析了主梁关键截面的内力状况，得出了箱梁桥底板宽度改变对主梁内力变化的影响规律，给出了更合理的主梁底板宽度。　　4.对主梁纵向预应力筋引起的箱梁横向效应进行了分析。通过改变主梁桥顶板纵向预应力筋的布置数量和布置方式，对比分析了纵向预应力筋引起的主梁横向应力变化，得出了主梁纵向预应力筋对于主梁横向受力影响的方式。　　通过本文以上研究，掌握了单箱单室PC箱梁桥的空间应力分布规律，得出了随腹板位置的调整，主梁在某些荷载作用下的应力变化的特性。经各种参数变化分析比较后，对西尔马大桥主梁更优的截面形式做出了评价。还通过改变预应力筋布置方式，得出了纵向预应力筋对于箱梁桥的横向作用效应影响方式。希望研究结果对以后的同类桥梁的设计提供一些参考。

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1 绪论

1.1引言

1.2 箱梁桥截面的特点

1.3 研究内容及意义

1.4 本文的主要工作

2 箱梁桥计算理论

2.1 箱梁的受力特点

2.2 箱梁的受力分析方法

2.3 有限元分析的基本理论

2.4 本章小结

3 PC箱梁桥仿真分析

3.1 工程背景

3.2 仿真模型的建立

3.3 计算结果分析

3.4 纵向应力分布情况分析

3.5 本章小结

4预应力箱梁桥腹板位置优化

4.1 箱梁整体受力分析

4.2 截面应力分析

4.3 本章小结

5 纵向预应力对箱梁横向受力的影响分析

5.1 预应力概念及计算

5.2 纵向预应力对横向受力影响的数值模拟分析

5.3 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果