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

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內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：湖南大學　　學位年度： 2003年　　本文以一座最大跨徑160m，最大墩高100m的預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋為背景，結(jié)合本人負責其設(shè)計審查和施工監(jiān)控項日的實施過程，對橋梁總體設(shè)計、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算、承載能力驗算、穩(wěn)定性驗算及施工監(jiān)控的內(nèi)容與方法等進行了研究。　　重點論述了高墩大跨徑剛構(gòu)橋設(shè)計應考慮的主要因素、結(jié)構(gòu)分析的基本理論、計算內(nèi)容、程序、方法等，并編制了相應的計算機程序用于背景工程的設(shè)計計算?！　≌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；當墩高大于80m時，選用空心單柱墩更為合適，因為此時雙肢薄壁墩的穩(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：箱梁橫向計算時，荷載沿順橋向的有效分布寬度應加以修正，修正后的應力值比按規(guī)范計算的高20％～60％?！　≡诩夹g(shù)創(chuàng)新方面，本文提出了預應力真空壓漿技術(shù)的實驗參數(shù)和橋墩復合基礎(chǔ)的設(shè)計方法，通過現(xiàn)場實驗和專家會議認可，已用于小關(guān)特大橋。真空壓漿技術(shù)既是通過一定的真空度(>80％)消除預應力孔道和漿體中的氣泡，使壓漿飽滿、密實，與之配套的塑料波紋管密封性好、強度高、耐腐蝕，且摩擦系數(shù)小，能減小預應力的摩阻損失，提高預應力效應約10％；復合基礎(chǔ)的設(shè)計方法是按基樁與承臺共同受力并滿足變形協(xié)調(diào)條件的方法進行樁基承載力計算，綜合考慮承臺底地基加固、承臺內(nèi)樁頂鋼筋的構(gòu)造處理、上部結(jié)構(gòu)計入不均勻沉降等方法進行設(shè)計。小關(guān)大橋4#墩處巖石較軟，不滿足支承樁的承載力要求，采用了復合基礎(chǔ)設(shè)計方法，經(jīng)現(xiàn)場檢測，其效果很好?！　”疚倪M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，建立單元剛度方程和整體剛度方程，求解任意施工(營運)階段的內(nèi)力和位移。在營運階段，用動態(tài)規(guī)劃法對影響線加載計算汽車荷載的內(nèi)力，并按最不利荷載組合原則，計算最大荷載效應和最終應力狀態(tài)。最后按規(guī)范公式進行配筋設(shè)計、承載力驗算和穩(wěn)定性驗算?！　?

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