基于拉-压杆模型的PC连续刚构箱梁的局部分析与合理化设计

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1、分类号:U44;U4510710-2015221095专业硕士学位论文基于拉-压杆模型的PC连续刚构箱梁的局部分析与合理化设计胡凌哲导师姓名职称宋一凡教授专业学位类别申请学位类别硕士建筑与土木工程及领域名称论文提交日期2018年4月17日论文答辩日期2018年5月12日学位授予单位长安大学TheLocalAnalysisandRationalDesignofPCContinuousRigidFrameBoxGirderBasedonStrut-and-TieModelAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：Hu

2、LingzheSupervisor：Prof.SongYifanChang’anUniversity,Xi’an,China摘要连续刚构桥作为我国目前桥梁建设中一种常见的桥梁类型，以其墩梁固结的结构特点，产生了便于悬臂施工、拥有更良好的顺桥向抗弯刚度以及更好的抗震性能等优点。在目前的桥梁工程中得到了十分广泛的应用。而桥梁上部结构的箱梁也同样具有诸多优点，例如截面抗扭刚度大、对于刚构桥型，可以更好地承受负弯矩、更加适应现代化的施工方法的要求等。虽然连续刚构箱梁桥有诸多优点，然而对于连续刚构箱梁桥上部结构的部分局部构件的设计过程中，无现行规范可以参考，多数依赖设计人

3、员的经验进行配筋设计。本文基于拉-压杆模型计算理论，结合某在建预应力混凝土连续刚构桥的工程实例，对上部结构箱梁的局部构建进行了规范化设计，并且提出了合理化的局部设计建议。为此本文主要完成了以下工作：（1）介绍了目前的拉压杆研究现状，以及拉压杆模型的计算准则和构造拉压杆模型的基本方法。（2）建立了全桥的梁单元模型，并采用子结构分析方法对墩顶块临近块段和箱梁端锚固区及齿板锚固区建立实体模型并进行静力分析。引入了模型偏差系数的概念，以此确定出PC连续刚构墩顶块段D区和箱梁端锚固区及齿板锚固区的D区的准确作用范围。（3）根据静力分析结果，得到D区主应力迹线，采用应力迹线

4、法，按照主应力方向构造出墩顶块D区顶板、底板、腹板、横隔板以及梁端锚固区和齿板锚固区的拉压杆模型，并且求解出各根杆件的内力。（4）按照拉压杆模型强度计算理论，并根据拉杆的位置布置钢筋，得到基于拉压杆模型的配筋方法。（5）检验了原设计文件中关于D区配置钢筋的合理性，提出了D区合理化的钢筋设计建议，为今后的PC连续刚构桥的局部设计提供一种更加合理的计算方法。关键词：连续刚构，箱梁结构，拉压杆模型，D区，局部设计iAbstractAsacommontypeofbridgeinbridgeconstructionofChina,Continuousrigidframeb

5、ridgehasadvantagesintheconvenienceofcantileverconstruction,biggerflexuralrigidityandbetterseismicbehavior,withthestructurecharacteristicswhichpiersandbeamsaresolidified.Continuousrigidframebridgehasbeenwidelyappliedinbridgeengineering.Theboxgirderasbridgesuperstructurealsohasplentyof

6、advantages,suchasimprovingtorsionalrigidityofsectionsandbetterabilityundernegativemomentandbetteradaptabilityofmodernmethodsinthebridgeconstruction.Althoughcontinuousrigidframebridgehasahugenumberofadvantagesandbroadingapplicationprospect,mostofthedesignerscompletereinforcementdesign

7、onthebasicoftheirexperienceduetothelackofcurrentstandard,whentheydesignedthelocalmembersofcntinuousrigidframebridgesuperstructure.Inthisthesis,thelocalmembersofbridgesuperstructureweredesignedinthelightofanengineeringexampleofcntinuousrigidframebridge,accordingtothestrut-and-tiemodel

8、whichhasbeen