预应力混凝土曲线箱梁桥的结构力学行为研究

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1、学校代号：10532学号：S08011070密级：公开湖南大学硕士学位论文预应力混凝土曲线箱梁桥的结构力学行为研究堂焦史遣厶丝刍!奎登堡导师姓名及职称：刘志文副教授墙羞皇僮i±丕王蕉堂瞳专业名称：桥梁与隧道王程——StudyonMechanicalBehaviorsofPrestressedConcreteCurvedBox—GirderBridgesLIQunfengB．E．(WuhanUniversityofScienceandTechnology)2008AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRe

2、quirementsforthedegreeofMasterofEngineeringBridgeandTunnelEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorLIUZhiwenMay,2011湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本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

3、。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者躲拐件吼刈‰月哆日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“√")作者签名：导师签名：日期：护『『年D多月口尹日／日期：勘，／年／月罗日预应力混凝t曲线箱粱桥的结构力学行为

4、研究摘要由于曲线梁桥具有线形优美、节约土地、改善行车性能等优点，因而在高速公路、山区公路以及城市立交工程中得到了广泛应用。目前，美国、加拿大等国都制定了曲线梁桥的相关规范，而我国公路桥梁规范中尚未对曲线梁桥的设计与施工做出相关规定。美国针对钢工字曲线梁桥和混凝土曲线箱梁桥展开了较为系统的研究，近年来我国学者在曲线梁桥的理论研究上也取得了许多成就，但在工程应用中仍存在许多问题。针对曲线梁桥“应用广泛、问题较多、研究薄弱、尚无规范"的现状，本文以“曲线连续梁桥结构力学行为与设计方法"研究项目为背景。全文以预应力混凝土曲线箱梁桥为研究对象，主要进行了以下

5、几个方面的工作：第1章主要介绍了国内外在曲线梁桥工程应用、理论研究、数值分析及试验研究的发展现状，结合我国曲线梁桥的建设实践经验，总结了我国曲线梁桥在设计和施工中所出现的一些问题。第2章运用ANSYS提供的参数化设计语言(APDL)，通过建立单梁模型、梁格模型和空间壳单元模型来分析如何建立合理的曲线梁桥有限元模型。第3章结合工程实际，针对三种跨径布置(30+30+30m、30+40+30m和40+50+40m)、四种桥宽(B=8．5m、12．5m、16．5m和24．5m)共12座连续曲线梁桥建立有限元分析模型，研究了预应力混凝土曲线箱梁桥在恒载及汽

6、车活载作用下，曲线桥位移、内力以及支座反力随曲线梁桥主要几何参数的变化规律。第4章推导了曲线梁桥预应力等代荷载计算公式，并编写了预应力等代荷载计算程序，然后以两种桥宽(B=8．5m、B=16．5m)为例对曲线梁桥的预应力作用进行了参数分析。针对小曲率半径连续曲线梁桥在对称布筋后扭转角和梁端扭矩过大的问题提出了两种解决方案。第5章首先对曲线梁桥的均匀温度作用进行了参数分析，然后介绍了混凝土曲线梁桥箱梁表面温度场计算理论，并采用VisualC++编制了曲线梁表面温度计算程序，最后利用大型有限元分析软件ANSYS对曲线梁的日照温差作用进行了热一结构耦合效

7、应研究。关键词：曲线箱粱桥；预应力混凝土；有限元模型；预应力作用；温度作用；参数分析IIAbstractThecurvedbridgesarewidelyusedinfreeway，highwayinmountainareas，andinterchangebridgesinurbanfortheadvantagesofbeautifullinestyle，reductionofuseoflandandgoodconditionsforvehicles．Atpresent，theAmerica，Canadaandothercountrieshaved

8、evelopedrelevantspecificationsorcodesforcurvedbridges，butthed