高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)渡槽箱梁腹板受力狀態(tài)研究.pdf

1、大跨徑連續(xù)剛構(gòu)渡槽作為一種新型的大型渡槽結(jié)構(gòu)，在越來越多的地方得到應(yīng)用。由于渡槽的腹板作為輸水通道，必須保障腹板在全生命周期內(nèi)避免開裂，但是大跨徑連續(xù)剛構(gòu)渡槽箱梁腹板在施工過程及成橋運營階段會承受腹板形成過程水化熱、懸臂施工過程中混凝土收縮徐變、成橋運營階段結(jié)構(gòu)整體溫度變化、溫度梯度、水荷載和腹板內(nèi)豎向預(yù)應(yīng)力等荷載，在考慮各種荷載的情況下受力過于復雜，不利于設(shè)計者進行豎向預(yù)應(yīng)力的設(shè)計，故本文以黔中水利樞紐工程徐家灣連續(xù)剛構(gòu)渡槽為研究背景

2、，進行如下幾方面的研究:
　　(1)提出了一種基于腹板全生命周期應(yīng)力疊加的驗算方法來進行腹板處豎向預(yù)應(yīng)力的設(shè)計，即首先單獨分析各工況對渡槽箱梁腹板的影響，通過應(yīng)力疊加計算出腹板最不利位置所需混凝土預(yù)壓力，指導研究在墩附近的超高腹板進行豎向預(yù)應(yīng)力鋼束布置設(shè)計。
　　(2)梳理了大跨徑連續(xù)剛構(gòu)渡槽腹板受力的影響因素，主要有連續(xù)剛構(gòu)渡槽腹板形成過程水化熱應(yīng)力、大跨徑連續(xù)剛構(gòu)懸臂施工產(chǎn)生的疊加應(yīng)力、成橋運營期間長時間產(chǎn)生的收縮徐變次

3、應(yīng)力、成橋運營期間產(chǎn)生的極限溫度應(yīng)力、渡槽過水荷載應(yīng)力以及厚腹板處布置的豎向預(yù)應(yīng)力等。
　　(3)以徐家灣連續(xù)剛構(gòu)渡槽為例，利用Midas/FEA有限元通用軟件建立連續(xù)剛構(gòu)渡槽有限元實體模型，根據(jù)大跨徑連續(xù)剛構(gòu)渡槽腹板受力的影響因素，詳細分析了腹板形成過程水化熱、懸臂施工過程累加應(yīng)力對腹板受力的影響，并進一步探討了不同環(huán)境濕度作用下對連續(xù)剛構(gòu)渡槽腹板十年收縮徐變應(yīng)力的影響。
　　(4)從渡槽結(jié)構(gòu)整體升降溫、腹板內(nèi)外溫差和上箱

4、室內(nèi)側(cè)與上箱室外側(cè)溫差等角度，深入分析外界環(huán)境溫度變化及腹板內(nèi)外側(cè)環(huán)境溫度不同對大跨徑連續(xù)剛構(gòu)渡槽腹板受力的影響。
　　(5)通過對腹板形成過程水化熱、懸臂施工過程累加應(yīng)力、成橋運營期間長時間產(chǎn)生的收縮徐變和成橋運營階段溫度荷載等影響大跨徑連續(xù)剛構(gòu)渡槽腹板受力荷載的分析，根據(jù)基于腹板全生命周期應(yīng)力疊加的驗算方法對高墩附近超高腹板處進行豎向預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)計。并在考慮預(yù)應(yīng)力損失和收縮徐變的情況，驗證了方案的有效性，為未來渡槽采用豎向預(yù)應(yīng)