预应力自密实混凝土连续梁桥结构稳定性研究.pdf

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1、预应力自密实混凝土连续梁桥结构稳定性研究StabilityanalysisofprestressedSCCcontinuousbeambridgeinconstructionstageandcompletedbridgestage杨海平吕磊(浙江同济科技职业学院，浙江杭州311231)摘要：对本文给出的不同桥墩支承形式下的预应力自密实混凝土连续梁桥进行了施工阶段及成桥后的稳定性分析。结果表明：在施工阶段，两种桥墩支承下的结构具有不同的失稳模态，单柱式桥墩支承的结构稳定特征值较大，稳定性较好。成桥后，双柱式桥墩支承的结构失稳模态发生变化，稳定特征值提高较大，表现出更好的稳定性。关键词：自密实

2、混凝土；连续梁桥；施工阶段；成桥；稳定性分析Abstract：StabilityanalysisiscarriedOUttOprestressedSCCcontinuousbeambridgeinconstructionstageandcompletedbridgestage，whichissupposedbysingle—columnbridgepieranddouble—columnbridgepiersgiveninpaper．Itisshownthatthestructuressuppomedbydifferentbridgepiershavedifferentinstabilit

3、ymodesinconstructionstages．Thestructuresupportedbysingle—columnbridgepierhasbetterstability．Incompletedbridgestage，thestructuresupportedbydouble—columnbridgepiershasdifferentinstabilitymodecomparedwithconstructionstage，andhasbetcerstability．Keywords：self-consolidatingconcrete；continuousbeambridge；

4、constructionstage；completedbridgestage；stabilityanalysis中图分类号：U448．23文献标识码：A文章编号：1003—8965(2016)04—0059—04随着我国城市交通事业的快速发展，城市高架成为各个大、中型城市缓解交通压力的重要途径。预应力自密实连续梁桥是我国城市高架中应用的主要桥型结构。它可以有效避免普通钢筋混凝土连续梁桥负弯矩区桥面板开裂的缺点，与预应力混凝土T形刚构桥相比，其下部结构受力及构造简单。同时，预应力自密实混凝土连续梁桥具有变形缓和、伸缩率小、刚度大、行车平稳及养护简便等优点⋯O目前，我国在预应力自密实混凝土连续

5、梁桥的设计与施工方面均已比较成熟。已有研究显示，在现行预应力自密实混凝土连续梁桥设计中，对桥梁结构的稳定性问题重视不够，导致了部分桥梁在施工阶段或成桥后因结构失稳而丧失承载能力121。因此，对预应力自密实混凝土连续梁桥进行施工阶段及成桥后的稳定性分析不仅有助于进一步了解桥梁结构稳定问题的机理，而且可以为避免预应力自密实混凝土连续梁桥在实际工程中出现失稳破坏提供可靠的依据。本文采用有限单元方法对预应力自密实混凝土连续梁桥施工阶段及成桥后的稳定性进行了分析。同时，对单柱式桥墩及双柱式桥墩支承的预应力自密实混凝土连续梁桥的稳定性及失稳模态进行了比较。1稳定分析的基本原理对于弹性稳定问题，分欧拉稳

6、定性问题与极值稳定性问题两大类【31。欧拉稳定性问题是指系统初应力状态处于某种临界状态时，对于临界位移的任何扰动都可能使系统丧失稳定。极值稳定性是指当作用在系统上的外力达到某一极限值时，即使不增加荷载，变形仍将继续增加，结构丧失承载能力。结构弹性稳定性问题的实质是求解结构在给定荷载作用下的一种临界状态，确定临界荷载及相应的屈曲形态。结构的稳定特征值可以根据式(1)求解H】。(【K。】+五【K。])[△。]=[0】(1)式中，【Kg】为结构的弹性刚度矩阵，为结构的几何刚度矩阵，【△u】为扰动荷载引起的附加位移向量。对于任意一个【△u】要满足式(1)，则【Ke】+A【Kg】的行列式的值为0，可

7、以求得广义特征值入i作为稳定分析中各阶失稳模态的稳定特征值。在工程中，只有最小稳定特征值九min才有实际意义，将入min作为结构的稳定特征值。桥梁结构一般是采用弹性理论进行设计的【5】，因此基于上述稳定分析的原理，通过有限元软件对预应力自密实混凝土连续梁桥进行施工阶段及成桥后的线弹性稳定性分析是合理的16-71。2稳定性分析2．1施工阶段稳定性分析悬臂法施工是预应力自密实混凝土连续梁桥中经常采用的施工方法之一。采用悬臂法