预应力混凝土斜腿刚构桥受力性能分析
斜腿刚构桥是中等跨径桥梁中有较强竞争力的桥型之一,其关键设计参数,静、动力特性及抗震性能是工程应用中非常关心且值得深入研究的课题.本文结合实际工程设计,开展了如下研究工作:
研究了斜腿倾角35°~60°变化时刚构桥控制截面的受力变化规律,总结了各控制截面的内力、应力与位移随斜腿倾角的变化特点,确定了内力、应力和位移对斜腿倾角的影响敏感性,综合分析各因素确定了斜腿刚构桥的最佳斜腿倾角为45°~50°.
研究了斜腿长度对刚构桥控制截面内力、应力和位移的变化规律,总结了斜腿长度与中跨跨径比值对内力、应力和位移的影响特点,确定了斜腿刚构桥的最佳斜腿长度范围为0.25~0.35倍中跨跨径.
研究了分跨比(边跨与中跨的比值)变化时斜腿刚构桥控制截面的内力、应力和位移的变化规律,确定了斜腿刚构桥的最佳分跨比为0.6~0.7.
结合某单排多斜腿刚构桥施工图设计,在取用最佳斜腿倾角、最佳斜腿长度和最佳分跨比的前提下开展了桥梁结构静力特性研究,分析了不同荷载工况对斜腿刚构桥的弯矩、剪力和轴力的影响规律,明确了桥梁关键截面内力的受控特点.
基于Lanczos向量法分析了斜腿刚构桥的动力特性,得出桥梁的前15阶自振周期和振型,获得了桥梁的动力特性,并使用反应谱分析方法对斜腿刚构桥进行地震响应分析.分析了各种地震作用组合对桥梁控制截面的影响,得出各类地震作用下控制截面内力和位移反应的控制地震作用组合.使用按欧洲规范计算的控制组合结果与国内方法进行比较,表明两种方法比较接近,可以使用欧洲规范的地震作用组合进行桥梁分析与设计.
- 作者：
- 梁西建
- 学位授予单位：
- 华北水利水电学院
- 专业名称：
- 防灾减灾工程及防护工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 李晓克
- 关键词：
- 预应力混凝土斜腿刚构桥；受力性能；地震响应；工程设计
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