超大跨徑UHPC連續(xù)箱梁橋扭轉畸變效應研究.pdf

1、超大跨徑單向預應力UHPC連續(xù)薄壁箱梁橋是利用UHPC材料的優(yōu)良抗壓、抗拉性能，采用薄壁型結構、布置密集橫的隔板箱梁以及一部分體外預應力三部分相結合的一種新型連續(xù)梁結構。與傳統(tǒng)的連續(xù)梁橋比較，其具有跨越能力較大，自重比普通混凝土橋梁輕，穩(wěn)定性較強，后期的運營跨中徐變撓度較小，且易于維護和檢修等一系列優(yōu)點。但因為薄壁箱梁本身存在翹曲變形、彎扭變形、畸變等一些因素,其結構受力分析較為復雜,因而近來年箱梁結構的分析也在不斷發(fā)展。在大跨徑箱梁橋

2、應用研究方面中,有關箱梁扭轉畸變效應的研究,近年愈加受到關注。在橋梁結構的應用研究中，源于箱梁薄壁化而產生的畸變效需引起重視。偏心荷載的作用下薄壁箱梁會產生：整體彎曲、剛性扭轉和截面畸變三種變形。實際工程設計通常采用在箱形梁內部設置橫隔板的方法來降低箱梁畸變。針對超大跨徑UHPC連續(xù)薄壁箱梁橋，本文提出了密集橫隔板的布置方式。鑒于此，本文作者主要進行了以下研究工作：
　?。?）本文利用能量法的原理推導了箱梁以畸變角為變量的畸變微分

3、方程，詳細介紹了荷載分解法，探討了以畸變角和畸變撓度兩種不同變量的微分方程之間的聯(lián)系互換性，比較了箱梁畸變微分方程與彈性地基梁微分方程的類似性。
　?。?）設計制作 UHPC雙懸臂梁模型，對比研究不同橫隔板數(shù)目的懸臂梁段在材料彈性下截面的抗扭轉畸變性能。通過試驗結果的對比考察密集橫隔板對的畸變應力、豎向位移等的作用。試驗的結果表明：薄壁箱梁整體抗扭轉畸變性能強，密集橫隔板數(shù)量增加能提高截面抗扭轉畸變的能力，當橫隔板從三塊增加到四塊

4、后，扭轉畸變應力下降了38％，豎向位移降幅為42%。
　?。?）建立試驗梁的有限元模型，對試驗梁進行數(shù)值分析，更加細致的考察結構各方面的性能，深入分析橫隔板對扭轉畸變性能的影響，并與試驗結果相比較，結果表明二者吻合較好。結合試驗結果及有限元分析得到：UHPC密集橫隔板箱梁抗扭轉畸變性能強，密集橫隔板數(shù)量增加能夠降低扭轉畸變應力和畸變角等參數(shù)。運用畸變角的大小來衡量箱梁畸變程度的指標，采用畸變角和橫隔板體積來間接反映結構功能與造價之