预应力混凝土t形刚构桥静动力性能研究

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1、分类号：U44;U4510710-2012121078硕士学位论文预应力混凝土T形刚构桥静动力性能研究曲士平导师姓名职称狄谨教授申请学位类别工学硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2015年5月20日论文答辩日期2015年5月30日学位授予单位长安大学ResearchonthestaticanddynamicperformanceofprestressedconcreteTshapedrigidframebridgeAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：QuShipingSupervisor：Prof.DiJi

2、nChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：w1矽//•年f月Y日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学

3、术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。论文作者签名：你4t^年f月日导师签名外彳年f月Y日摘要20世纪70年代末至90年代初，我国修建了大量预应力混凝土T形刚构桥梁，这些早期建造的桥梁随着使用年限增长，由于交通运输量增大、基础沉降、车辆超载、养护不当等原因，部分桥梁出现了大量的病害和破损，而引发安全隐患。本文以山东省台儿庄马兰公路大桥为工程背景，采用模型仿真分析和静动力性能试验两种方法，对该桥的静动力性能进行了研究。主要研究内容及结论如下：首先对依托工程进行介绍，阐述了该桥的现状概况，采用MidasCivil8.2.1软件对该桥进行模型仿真分析，主要分析了最大悬臂端挠

4、度的影响因素，为后续的加固改造提供建议，依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）主要分析了承载能力极限状态主梁控制截面的抗弯承载能力和抗剪承载能力、验算了正常使用极限状态下主梁的主拉应力和挠度以及持久状况下主梁的正应力和主应力，结果表明除了主拉应力外，分析计算的内容均满足规范要求。设计该桥静力性能试验方案，按照设计的试验方案进行加载和卸载，对大桥在各个试验工况下，控制截面应力和试验测点挠度的实测值与静力分析得到的理论值进行分析和比较，结果表明该桥的弹性性能较差处于弹塑性工作状态。对该桥进行动力性能试验，首先用有限元软件进行动力特性分析，

5、针对动力分析的前5阶模态，然后设计该桥的动力性能试验方案，将大桥动力性能试验的各个试验工况下测得的数据与理论数据对比分析，动力性能研究表明实桥整体刚度小于设计值，其上存在开裂或缺陷损伤部位。最后利用反应谱的分析方法对大桥的在地震作用下的响应进行研究，设计了4种工况，分别计算了该桥在E1和E2地震作用下主梁墩顶截面和墩底截面的弯矩和剪力以及最大悬臂端和墩顶三个方向上的位移并对提取的数据进行分析，发现各个方向上的地震动对各个方向上地震响应的影响规律，依据《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）对该桥的桥墩进行验算，验算结果表明该桥在地震作用下桥墩抗弯性能

6、、墩底塑性铰区斜截面抗剪性能以及桥墩横桥向位移均满足规范要求。关键词：预应力混凝土；T形刚构桥；静力性能；动力性能；反应谱分析方法IAbstractIntheeightiesandninetiesofthe20thcentury,thedesignerslikethisarchitecturewhentheydesignbridgesandmanyTshapedrigidframebridgeswerebuiltinourcountry.Aftertenyearsordecadesoftrafficoperations,therewerealotofdiseasesan

7、ddamagesintheTshapedrigidframebridgebuiltintheearlyagebecauseofsevereoverloadingofvehicles,impropermaintenanceandotherreasons.InthispaperundertheengineeringbackgroundofMalanBridgeinTaierzhuangShandongProvince,usethemodelsimulationanalysisandloadtesttostudythestaticanddyna