文档介绍：武汉理工大学
博士学位论文
高强轻集料混凝土连续刚构桥结构特性研究
姓名:张利华
申请学位级别:博士
专业:桥梁与隧道工程
指导教师:刘沐宇
20070501
摘要预应力混凝土连续刚构桥跨越能力强,施工技术成熟,工程造价低,外形美观,行车舒适,是大跨径桥梁的主选桥型。近年来,我国已修建了大量的连续刚构桥,%以上的该种桥梁都出现了不同程度的病害,主梁跨中下挠与箱梁开裂尤为突出,严重危害结构安全,成为制约连续刚构桥进一步发展的关键技术难题。国内外对此进行的理论与实践研究表明,从材料性能和结构优化角度寻求最佳的组合匹配是解决跨中下挠与箱梁开裂问题的主要途径。高强轻集料混凝土鶶质、高强、抗震性能好等优点,国外已将其成功应用于连续刚构桥中,如挪威和桥;国内,高强轻集料混凝土连续刚构桥的研究处于起步阶段,工程应用尚属空白。因此,本文从材料和结构优化设计出发,提出了高强轻集料混凝土与普通混凝土最佳组合匹配的连续刚构桥结构,系统研究了其结构特性,有效解决了连续刚构桥跨中下挠与箱梁开裂问题;研究成果为高强轻集料混凝土应用于连续刚构桥提供了理论依据和技术支撑,对提高桥梁的使用寿命、降低维护费用、确保桥梁运营安全具有重要的理论和实际意义。本文的主要研究成果为:⒓蛞=樯芰肆展骨诺姆⒄瓜肿矗低巢隽烁们判偷慕峁固逑堤氐悖明确指出了连续刚构桥普遍存在的跨中下挠与箱梁开裂问题,提出了高强轻集⒔峁褂氩牧系暮侠砥ヅ涔叵笛芯俊4佑αλ健⒔峁刮灰坪湍诹θ鲋标,系统研究了不同长度范围、不同密度等级的高强轻集料混凝土连续刚构桥结构性能。研究结果表明:对于所研究的连续刚构桥,上部结构高强轻集料混凝土与普通混凝土的长度比例一/取左右较为合适;低密度等级的高强轻集料混凝土可更大幅度降低连续刚构桥跨中挠度、减小墩顶截面上下缘应⑶帕撼て诒湫畏治觥;诟咔壳峒匣炷撩芏刃『偷阅A康偷乃材料特性。系统分析了恒载、二期恒载及跨中集中荷载等不同工况下高强轻集料混凝土连续刚构桥的长期变形性能。研究结果表明:高强轻集料混凝土能够哂星料混凝土与普通混凝土最佳组合匹配的连续刚构桥结构。力差值和墩顶区段负弯矩值。
有效减小连续刚构桥主跨跨中后期下挠;随时间推移,高强轻集料混凝土连续刚构桥跨中挠度减小幅度增大。⑾淞嚎辜簟⒖沽研阅苎芯俊4蛹袅Α⒓粲α椭饔αθ龇矫妫低逞究了高强轻集料混凝土连续刚构桥腹板的抗剪和抗裂性能。研究结果表明:高强轻集料混凝土降低了连续刚构桥的剪力与剪应力值,增大了腹板主压应力储备,改善了连续刚构桥腹板的抗裂性能,连续刚构桥上部结构的可设计性增强。⑶帕憾μ匦苑治觥2捎米涌占涞ǎ炕扑惴治隽烁咔壳峒匣凝土连续剐构桥的自振频率、累积振型贡献率和振型特点等。研究结果表明:高强轻集料混凝土在连续刚构桥中的应用,降低了其基频与自振频率。本文的研究成果为连续刚构桥向大跨、重载、轻质方向发展开辟了新途径;对于拓展高强轻集料混凝土的应用领域,推动大跨径连续刚构桥的技术进步,促进桥梁工程与材料科学的学科交叉,具有重要的理论和实际意义。本文得到国家高技术研究发展计划‘高性能轻质结构混凝土用于大跨径桥梁的研究淖手关键词:高强轻集料混凝土;连续刚构桥:结构特性
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邋日期:——一堕麴军丞至』竺期:三罾荩后独创性声明关于论文使用授权的说明签本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构学位证书而使用过的材料。与我一起工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名:本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即学校有权保留、送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑名:导师签名:
⒄应力混凝土桥梁的~种新体系——透展梗舳云渌逑登帕翰松钤队成功地显示出悬臀施工法的优越性,而且在结构上又有创新,薄型的主墩与上部连续梁固结,形成了带铰的连续刚构体系【俊4撕螅捎谄胶庑纹醋胺椒ㄓ四种桥型从种类繁多的桥式中浮现出来:悬索桥、斜拉桥、连续梁刚构桥、拱桥。它们囊括了近些年来世界范围内新建的绝大多数大跨度桥梁。对中、小跨径桥梁旄工尚能适应,但对大跨径及特大高度、水深较深的桥梁显结构,这个创造性的引进基本解决了施工中的难题,而且更重要的是发展了预桥梁结构是一种