高墩大跨预应力混凝土曲线连续刚构桥位移分析

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1、第36卷第1期四川建筑科学研究2010年2月SichuanBuildingSciencel5高墩大跨预应力混凝土曲线连续刚构桥位移分析郭凡，杨永清，贾舒阳(西南交通大学土木工程学院，四川成都610031)摘要：在介绍高墩大跨预应力混凝土曲线连续刚构桥结构特点的基础上，分析主梁自重、预应力、混凝土徐变以及平曲线等对结构应力和变形的影响。结合某工程实例，建立有限元模型计算分析高墩曲线刚构桥的受力和位移规律，研究此类桥梁在施工阶段和成桥阶段的空间结构行为，为高墩大跨曲线刚构的设计与施工提供参考。关键词：预应力混凝土；高墩；大

2、跨；曲线连续刚构；弯扭作用中图分类号：335378文献标识码：A文章编号：1008—1933(2010)01—015—03Displacementanalysisofcurvedprestressedconcreterigidframebridge-·’’1●●'●WiUllong-spanannmgnpiersGUOFan，YANGYongqing，JIAShuyang(SchoolofCM1Engineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abs

3、tract：Basedonintroducingthestructuralcharacteristicsofcurvedprestressedconcreterigidframebridgewithlong—spanandhishpiers，analysistheefectonstressanddisplacementwhicharecausedbybeamdeadweight，prestress，shrinkageandcreepoftheconcrete，andhorizontalcurve．Combining山a

4、nengineeringproject，buildafiniteelementmodeltoanalysistheregularityofstressanddisplacement，thenthestructuralspatialbehaviorsofthistypebridgewereinvestigated．Thestudymayprovidesomesuggestionsfordesignandconstructionofcurvedframebridgetoacertainextent．Keywords：pre

5、stressedconcrete；highpier；long-span；curvedcontinuousrigidframebridge；torsionalaction1研究背景c+等Ⅳ一”+”与直线刚构相比，曲线连续刚构由于弯扭耦合：qy+(L2z)的作用，合拢预应力引起的次内力会使结构产生扭转变形，使得墩梁发生径向偏移。施工过程中，曲线(V++)=警一鼍一一mx连续刚构也将产生偏向曲线内侧的径向偏位，并且(3)曲率越小、墩身越高，径向偏位越大，其原因主要在可以看出，式(3)中只包含一个位移量(横向位于墩顶部位分配了

6、主梁的部分扭矩，产生向平曲线移)()可以独立求解，而式(1)和式(2)中包含有内侧的横向弯曲，并带动了主梁的径向偏位，这些特竖向位移W(z)和扭转角()两个位移量，因而必点使弯桥的设计和施工更为复杂。因此，需要控制须联立才能求解，这就是弯梁桥计算中的弯扭耦合曲线连续刚构的横桥向变形。效应，即在外荷载作用下，梁截面内产生弯矩的同时2弯扭耦合作用必然伴随产生耦合扭矩，同理，在产生扭矩的同时，也必然产生耦合弯矩。曲线梁桥的力学特性主要体现在“弯扭耦合”上，由曲线梁微分方程(符拉索夫微分方程)：3工程实例计算分析Ⅳ一+Elo,

7、q~Iv-”+(1)某特大桥为85+2×150+85m预应力混凝土4跨连续刚构(图1)，桥面宽度25．0in。主梁采用收稿日期：2008-06-05单箱单室截面，三向预应力体系；3个主墩为复合式作者简介：郭凡(1981一)，男，山东日照人，博士研究生(硕博连桥墩，最低墩高74．4m，最大墩高105m，墩顶75m读)，研究方向为大跨度预应力混凝土桥梁结构行为和现代桥式及桥梁结构设计理论。范围为双柱式薄壁墩身，双薄壁墩中间设一道横向E—mail：guofanwn@163．COlrl联系梁，双薄壁墩下采用30m的混凝土刚性薄

8、壁箱16四川建筑科学研究第36卷墩，增加桥梁的稳定性。主桥上部构造及现浇桥面状态、桥梁合拢施加二期恒载后两个阶段做对比分板采用C50混凝土，桥墩采用CA0混凝土，预应力析。钢筋采用ASTMA416—97270级钢绞线。设计荷载最大悬臂状态、桥梁合拢施加二期恒载后考虑等级汽车一超2O级，挂车．120级。大桥水平轴线平预应力、收缩徐变