新型鋼管混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)形式研究.pdf

1、最近20多年，國內(nèi)建成的PC連續(xù)剛構(gòu)橋，從運營情況來看，主梁都或多或少地出現(xiàn)了開裂問題。雖然導(dǎo)致箱梁腹板開裂的因素復(fù)雜，但其中有兩個不可回避的問題，即箱梁恒活載比例過大和薄壁箱梁腹板抗剪能力不足。在對已建成和已提出的各種鋼管混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的綜合分析基礎(chǔ)上構(gòu)思出一種新型鋼管混凝土空間桁架梁橋，此橋型不僅能減輕自重而且能夠提高承載能力，有效的防止裂縫的產(chǎn)生。 本文主要圍繞以下五個方面展開研究工作： 1、對已建成的萬州大橋和

2、湖北向家壩大橋進行計算分析，得出結(jié)論：主梁采用空間四棱錐體系具有受力均勻，整體性強的特點；托架式桁架比平行弦式桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計更為合理，承載能力更大，適用跨徑也更大。這種鋼管混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋能夠解決PC連續(xù)剛構(gòu)橋自重過大的問題，但適用跨徑太小。 2、介紹了全復(fù)合式鋼管混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的設(shè)計特點，估計這種橋型適用于100～400m的跨徑；以沙溪溝大橋為工程背景，對其進行了創(chuàng)新試設(shè)計，主要在原連續(xù)剛構(gòu)橋L/4跨及跨中設(shè)置了預(yù)應(yīng)力鋼管混凝

3、土勁性骨架，通過計算表明，設(shè)置勁性骨架后橋梁的極限抗力值最大能提高43.4％，撓度能減小55.4％。這種橋型能解決PC連續(xù)剛構(gòu)橋腹板開裂和撓度過大的問題，但是不能有效減小箱梁自重，經(jīng)濟上不合理。 3、在總結(jié)普通桁架的基礎(chǔ)上，將單層桁架向多層桁架拓展；通過定性的計算，對比分析多層桁架和單層桁架在承載能力上的區(qū)別；繼而深入比較分析多層桁架和多層拱形桁架在承載能力上的區(qū)別，總結(jié)出多層拱形桁架的特點，多層拱形桁架絕大部分桿件受壓力作用，

4、并且自重能減輕近40％。在利于抗壓能力強而抗拉能力弱的混凝土和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中，多層拱形桁架比多層平行弦桁架更具有明顯的優(yōu)勢。 4、以水土嘉陵江大橋為工程背景，進行一種全新的鋼管混凝土空間桁架連續(xù)剛構(gòu)橋型的試設(shè)計，并對主體部分的桁架內(nèi)力進行計算和驗算。試設(shè)計結(jié)果表明，與原設(shè)計相比，其主梁自重可減輕50％，主要受力桿件的安全儲備大幅增加，從而提高了橋梁的承載能力，且避免了普通預(yù)應(yīng)力連續(xù)鋼構(gòu)橋腹板開裂的問題。 5、對桁架節(jié)點