超大跨徑UHPC連續(xù)箱梁橋扭轉(zhuǎn)畸變效應(yīng)研究.pdf

1、超大跨徑單向預(yù)應(yīng)力UHPC連續(xù)薄壁箱梁橋是利用UHPC材料的優(yōu)良抗壓、抗拉性能，采用薄壁型結(jié)構(gòu)、布置密集橫的隔板箱梁以及一部分體外預(yù)應(yīng)力三部分相結(jié)合的一種新型連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的連續(xù)梁橋比較，其具有跨越能力較大，自重比普通混凝土橋梁輕，穩(wěn)定性較強(qiáng)，后期的運營跨中徐變撓度較小，且易于維護(hù)和檢修等一系列優(yōu)點。但因為薄壁箱梁本身存在翹曲變形、彎扭變形、畸變等一些因素,其結(jié)構(gòu)受力分析較為復(fù)雜,因而近來年箱梁結(jié)構(gòu)的分析也在不斷發(fā)展。在大跨徑箱梁橋

2、應(yīng)用研究方面中,有關(guān)箱梁扭轉(zhuǎn)畸變效應(yīng)的研究,近年愈加受到關(guān)注。在橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)用研究中，源于箱梁薄壁化而產(chǎn)生的畸變效需引起重視。偏心荷載的作用下薄壁箱梁會產(chǎn)生：整體彎曲、剛性扭轉(zhuǎn)和截面畸變?nèi)N變形。實際工程設(shè)計通常采用在箱形梁內(nèi)部設(shè)置橫隔板的方法來降低箱梁畸變。針對超大跨徑UHPC連續(xù)薄壁箱梁橋，本文提出了密集橫隔板的布置方式。鑒于此，本文作者主要進(jìn)行了以下研究工作：
　?。?）本文利用能量法的原理推導(dǎo)了箱梁以畸變角為變量的畸變微分

3、方程，詳細(xì)介紹了荷載分解法，探討了以畸變角和畸變撓度兩種不同變量的微分方程之間的聯(lián)系互換性，比較了箱梁畸變微分方程與彈性地基梁微分方程的類似性。
　　（2）設(shè)計制作 UHPC雙懸臂梁模型，對比研究不同橫隔板數(shù)目的懸臂梁段在材料彈性下截面的抗扭轉(zhuǎn)畸變性能。通過試驗結(jié)果的對比考察密集橫隔板對的畸變應(yīng)力、豎向位移等的作用。試驗的結(jié)果表明：薄壁箱梁整體抗扭轉(zhuǎn)畸變性能強(qiáng)，密集橫隔板數(shù)量增加能提高截面抗扭轉(zhuǎn)畸變的能力，當(dāng)橫隔板從三塊增加到四塊

4、后，扭轉(zhuǎn)畸變應(yīng)力下降了38％，豎向位移降幅為42%。
　?。?）建立試驗梁的有限元模型，對試驗梁進(jìn)行數(shù)值分析，更加細(xì)致的考察結(jié)構(gòu)各方面的性能，深入分析橫隔板對扭轉(zhuǎn)畸變性能的影響，并與試驗結(jié)果相比較，結(jié)果表明二者吻合較好。結(jié)合試驗結(jié)果及有限元分析得到：UHPC密集橫隔板箱梁抗扭轉(zhuǎn)畸變性能強(qiáng)，密集橫隔板數(shù)量增加能夠降低扭轉(zhuǎn)畸變應(yīng)力和畸變角等參數(shù)。運用畸變角的大小來衡量箱梁畸變程度的指標(biāo)，采用畸變角和橫隔板體積來間接反映結(jié)構(gòu)功能與造價之