自预应力钢管混凝土拱桥设计技术研究

作     者：翟晓春 

作者单位：重庆交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：钟明全

授予年度：2010年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：钢管混凝土拱桥 脱空 自预应力 膨胀率 极限承载力 日照温差 

摘      要：自1990年以来,随着经济和交通的发展,钢管混凝土拱桥就以其施工简便,跨度大等诸多优点而在我国得以迅猛的发展,但其理论研究还相对滞后,如钢管与混凝土的脱空问题。钢管与混凝土的脱空,使两者不能共同受力,这与设计时钢管与混凝土协调发展的基本假定不符,不仅如此,这种脱空常常是混凝土处于低应力状态,更不易发挥钢管混凝土的共同作用,降低了钢管混凝土本来拥有的良好力学性能,甚至危及结构安全,成为影响钢管混凝土拱桥进一步发展的主要障碍。自预应力钢管混凝土中产生的自预应力,能有效地防止钢管内部混凝土与钢管间的脱空,增强钢管和混凝土的共同作用,使钢管混凝土拱桥的实际情况能更好地与其设计理论相符合。 本文作为西部交通建设科技项目《自预应力钢管混凝土开发应用试验研究》的一部分,主要开展了以下方面的工作。 ①搜集了国内已建和在建的钢管混凝土拱桥相关资料,进行整理,对钢管混凝土拱桥的一些基本参数和构造进行了调查统计,为自预应力钢管混凝土拱桥的设计提供参考。 ②对自预应力钢管混凝土短柱进行了理论研究。总结了目前国内自预应力钢管混凝土理论的研究现状,利用有限元软件,通过对核心混凝土施加温度来模拟膨胀,研究了核心混凝土的自预应力及其影响因素;并采取核心混凝土强度增强法来模拟研究自预应力钢管混凝土短柱承载能力。 ③理论分析了钢管混凝土拱肋在日照温差影响下的脱空,结合重庆地区日照温度情况,对钢管混凝土拱肋的自预应力及核心混凝土膨胀率进行了理论设计。