【碩士】高墩大跨徑剛構(gòu)橋的設(shè)計(jì)與施工監(jiān)控研究【2003】

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　　學(xué)科專(zhuān)業(yè)：結(jié)構(gòu)工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：湖南大學(xué)　　學(xué)位年度： 2003年　　本文以一座最大跨徑160m，最大墩高100m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)楸尘?，結(jié)合本人負(fù)責(zé)其設(shè)計(jì)審查和施工監(jiān)控項(xiàng)日的實(shí)施過(guò)程，對(duì)橋梁總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算、承載能力驗(yàn)算、穩(wěn)定性驗(yàn)算及施工監(jiān)控的內(nèi)容與方法等進(jìn)行了研究?！　≈攸c(diǎn)論述了高墩大跨徑剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素、結(jié)構(gòu)分析的基本理論、計(jì)算內(nèi)容、程序、方法等，并編制了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序用于背景工程的設(shè)計(jì)計(jì)算?！　≌撐难芯康闹饕獌?nèi)容和結(jié)論如下：　　高墩大跨剛構(gòu)橋橋墩的結(jié)構(gòu)形式可選擇雙肢薄壁墩或空心單柱墩；當(dāng)墩高大于80m時(shí)，選用空心單柱墩更為合適，因?yàn)榇藭r(shí)雙肢薄壁墩的穩(wěn)定安全系數(shù)急劇降低，空心單柱墩的穩(wěn)定安全系數(shù)是雙肢薄壁墩的4～5倍，若仍用雙肢薄壁墩，必須增加橫撐以減小橋墩的自由高度；墩梁合適的剛度比是在穩(wěn)定、安全的前提下，使橋墩具有較大的抗彎剛度和較小的抗推剛度：箱梁橫向計(jì)算時(shí)，荷載沿順橋向的有效分布寬度應(yīng)加以修正，修正后的應(yīng)力值比按規(guī)范計(jì)算的高20％～60％。　　在技術(shù)創(chuàng)新方面，本文提出了預(yù)應(yīng)力真空壓漿技術(shù)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)和橋墩復(fù)合基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和專(zhuān)家會(huì)議認(rèn)可，已用于小關(guān)特大橋。真空壓漿技術(shù)既是通過(guò)一定的真空度(>80％)消除預(yù)應(yīng)力孔道和漿體中的氣泡，使壓漿飽滿(mǎn)、密實(shí)，與之配套的塑料波紋管密封性好、強(qiáng)度高、耐腐蝕，且摩擦系數(shù)小，能減小預(yù)應(yīng)力的摩阻損失，提高預(yù)應(yīng)力效應(yīng)約10％；復(fù)合基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法是按基樁與承臺(tái)共同受力并滿(mǎn)足變形協(xié)調(diào)條件的方法進(jìn)行樁基承載力計(jì)算，綜合考慮承臺(tái)底地基加固、承臺(tái)內(nèi)樁頂鋼筋的構(gòu)造處理、上部結(jié)構(gòu)計(jì)入不均勻沉降等方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。小關(guān)大橋4#墩處巖石較軟，不滿(mǎn)足支承樁的承載力要求，采用了復(fù)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，其效果很好?！　”疚倪M(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的理論基礎(chǔ)是有限單元法的基本原理和大跨徑橋梁的計(jì)算理論。結(jié)構(gòu)分析的基本步驟是：首先劃分結(jié)構(gòu)單元和施工階段，逐階段建立結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型、剛度矩陣、荷載列陣和位移列陣，然后根據(jù)各單元之間的幾何條件和平衡條件，建立單元?jiǎng)偠确匠毯驼w剛度方程，求解任意施工(營(yíng)運(yùn))階段的內(nèi)力和位移。在營(yíng)運(yùn)階段，用動(dòng)態(tài)規(guī)劃法對(duì)影響線(xiàn)加載計(jì)算汽車(chē)荷載的內(nèi)力，并按最不利荷載組合原則，計(jì)算最大荷載效應(yīng)和最終應(yīng)力狀態(tài)。最后按規(guī)范公式進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)、承載力驗(yàn)算和穩(wěn)定性驗(yàn)算?！　?

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