曲線箱梁橋整體穩(wěn)定性設(shè)計研究.pdf

1、D e s i g no f t h eO v e r a l l S t a b i l i t yo f C u r v e dB o x G i r d e r B r i d g eA D i s s e r t a t i o nS u b m i t t e df o rt h e D e g r e e o f M a s t e rC a n d i d a t e ：Y a n g L iS u p e r v i s

2、 o r ：P r o f ．X i a n g Z h o n g f uC h o n g q i n g J i a o t o n gU n i v e r s i t y ，C h o n g q i n g ，C h i n a摘 要由于曲線梁橋能夠很好的適應(yīng)地形環(huán)境、實現(xiàn)各向交通的互通互達(dá)，同時線條流暢、明快，具有律動感，因此在城市立體交通和高等級公路中得到了廣泛的應(yīng)用，且以箱梁橋為主。由于曲線梁橋的受力和變形特點(diǎn)與直線梁

3、橋相差較大，但設(shè)計和施工中對此認(rèn)識不到位，以致全國各地曲線梁橋出現(xiàn)了一些病害，歸結(jié)起來有：梁體整體的平面位移；粱體5 ' I - N 翻轉(zhuǎn)傾覆：下部墩柱失穩(wěn)造成的上部梁體坍塌，這些事故給社會造成了不良的影響和經(jīng)濟(jì)損失。這些現(xiàn)象均屬于曲線梁橋的整體穩(wěn)定性問題，因此設(shè)計中如何提高曲線粱橋的整體穩(wěn)定性，避免橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的先天不足，則顯得至關(guān)重要。論文從曲線粱橋的穩(wěn)定性幾何設(shè)計、抗傾覆設(shè)計、支承體系設(shè)計等方面進(jìn)行了探討，尤其是對支承體

4、系設(shè)計問題，論文運(yùn)用M I D A S 計算軟件進(jìn)行數(shù)值建模分析，從梁體平面約束支承、梁體抗扭支承、墩梁固結(jié)設(shè)計三個方面分三個專章進(jìn)行了研究，即論文的第四、五、六章內(nèi)容。曲線梁橋徑向位移的產(chǎn)生一部是由于純平面力( 整體溫度、混凝土收縮、離心力、制動力) 的作用：另一部分則是由于粱體扭矩變形而引起的徑向位移。梁體受到的橫向約束剛度越大，梁體在平面作用力下產(chǎn)生的徑向位移值越小，但同時約束支座的徑向支反力也越大，因此設(shè)計中應(yīng)根據(jù)具體的情況綜合

5、考慮，一般而言墩梁固結(jié)的橫向剛度大于固定支座的橫向剛度。曲線梁橋切向位移約束不宜太強(qiáng)，否則梁體在整體溫度、混凝土收縮等作用下，將產(chǎn)生平面反拱，增大徑向位移。設(shè)置抗扭支座的位置將產(chǎn)生很大的扭矩內(nèi)力，從而調(diào)整梁體的扭矩分布，墩梁固結(jié)較抗扭雙支座調(diào)整扭矩的作用明顯。對于獨(dú)柱墩采用預(yù)設(shè)支點(diǎn)偏心方式可調(diào)整扭矩分布，附加反向扭矩與偏心值成線性關(guān)系，在中、邊墩同時進(jìn)行偏心，將加強(qiáng)扭矩調(diào)整的程度，基本上是僅偏心中墩時調(diào)整扭矩值的2 倍。當(dāng)曲率較大時，預(yù)

6、設(shè)支承偏心不能完全消除內(nèi)側(cè)支座受拉的狀態(tài)，此時則應(yīng)調(diào)整抗扭支座間距，避免脫空。采用墩梁固結(jié)方式可以調(diào)節(jié)梁體扭矩分布，避免出現(xiàn)支座脫空。但是墩梁固結(jié)使曲線梁橋形成了一個小剛構(gòu)結(jié)構(gòu)體系，墩和梁協(xié)同受力和變形。隨著墩高的降低，線剛度的增加，除制動力和離心力外，墩頂其余荷載效應(yīng)也在增加，特別是墩頂縱橋向彎矩M y值影響較大，軸向力N 影響可忽略不計。當(dāng)墩高不變，隨著固結(jié)墩個數(shù)的增加，墩頂軸力和橫橋向彎矩變化不大，縱橋向彎矩的增加較多，除制動力荷