体内外束和轻质混凝土结合的连续刚构桥试设计
连续刚构桥，梁体连续、梁墩固结，既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点，又保持了T型刚构不设支座、不需体系转换的优点，因而广泛应用于公路、城市桥梁。但近几年来国内已投入营运的大跨度连续刚构桥出现了桥梁跨中下挠过大、箱梁梁体产生裂缝等病害现象，严重的影响了连续刚构桥的承载能力和正常使用性。另一方面，随着交通事业的迅速发展，连续刚构桥有向跨径进一步增大、上部结构不断轻型化和取消边跨合拢落地支架等方向的发展趋势。因此探索可主动控制连续刚构桥现有病害和适应其未来发展趋势的技术措施是十分必要的。
轻骨料混凝土的使用可使连续刚构桥适应其未来发展的需要，但考虑到轻骨料混凝土弹性模量低，收缩徐变大，对结构长期使用性将产生不利的影响，体外预应力技术可主动控制连续刚构桥的病害和进一步减轻上部结构自重，同时可弥补轻骨料混凝土缺点对结构产生的不利影响，因此结合体内外混合配束技术和轻骨料混凝土的材料性能优势，以水土嘉陵江大桥为工程背景，使用Midas/Civil有限元软件，进行本文连续刚构桥的试设计研究。
论文研究结果表明，该结合技术的使用，使连续刚构桥墩顶根部截面高跨比由原来的1/16.6减小为1/17.5，箱梁主跨跨中处底板厚跨比达到了1/977，箱梁根部处达到了1/211.7，腹板厚度由箱梁腹板厚度由原来采用50、65、80cm三种厚度变为采用35、40、50cm三种厚度，0号块腹板厚度由原来的150cm，变为110cm。并在此基础上将顶板束由原来的φs15.2-25和φs15.2-19优化为φs15.2-22和φs15.2-17。在主桥长度保持不变的情况下，将水土嘉陵江大桥的中跨跨径增大了9m，并通过合理选取轻骨料混凝土在边、中跨的节段长度(轻骨料混凝土区段占边跨比例为0.475，占主跨的比例为0.472)，实现边跨无支架施工的目的。
通过配置一定量的体外束，有效的改善桥梁结构后期腹板斜裂缝和跨中下挠过大对桥梁的安全性和使用性所带来的影响。与原水土嘉陵江大桥相比，本文试设计的连续刚构桥节省了3915m3混凝土用量。同时考虑到取消边跨落地支架施工及减少竖向预应力束配置所带来的经济效益，该结合技术的使用将会成为今后PC连续刚构建设的发展趋势。
连续刚构桥;轻骨料混凝土;体系转换;承载能力;弹性模量;桥梁结构
重庆交通大学
硕士
结构工程
钟明全
2009
中文
U448.23
81
2009-11-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）