高墩大跨波形鋼腹板PC剛構-連續(xù)組合梁橋力學性能研究.pdf

1、波形鋼腹板PC組合箱梁作為一種新型組合結構，憑借其優(yōu)良的力學性能，便捷的施工，美觀的造型，良好的經濟效應等優(yōu)點，深受廣大橋梁設計建造者的青睞，已在世界范圍內得到了越來越廣泛的應用，國內外已建和在建的波形鋼腹板PC組合箱梁橋己達200多座。剛構-連續(xù)組合梁橋是連續(xù)梁橋和連續(xù)剛構橋的結合，通常是在一聯(lián)連續(xù)梁中部數(shù)孔采用墩梁固結的剛構，邊部數(shù)孔為設置支座的連續(xù)結構。由于剛構-連續(xù)組合梁橋良好的地形適應能力，自從1993年我國建造第一座剛構-連

2、續(xù)組合梁橋以來，這種橋型在我國得到了快速的發(fā)展。本文以蘭州至海口國家高速公路臨洮至渭源段的玉井2號大橋為工程背景，對其進行初步設計，并進行施工過程模擬，靜動力特性分析及抗震性能研究。主要工作如下:
　　(1)對玉井2號大橋進行初步設計，上部結構為5跨(58m+3×100m+58m)波形鋼腹板PC剛構-連續(xù)組合梁橋，橋墩采用薄壁空心墩，兩固結墩墩高分別為75m和60m，兩滑動墩墩高為28m，充分體現(xiàn)了剛構-連續(xù)組合梁橋的特點。預應力

3、采用體內體外束共同作用，體現(xiàn)了波形鋼腹板PC組合箱梁的預應力效率高的優(yōu)點。橋梁設計采用1600型波形鋼腹板，波形鋼腹板與頂板連接采用角鋼抗剪連接件，與底板連接采用雙PBL抗剪連接件。
　　(2)運用Midas Civil有限元軟件對全橋進行施工過程模擬及靜動力特性分析，驗證了橋梁的梁高設置，預應力束配置，波形鋼腹板厚度，抗剪連接件及施工方案等設計合理。在施工階段及成橋階段，混凝土應力值滿足要求，波形鋼腹板滿足抗剪強度及屈曲要求，抗

4、剪連接件滿足縱橫向抗剪要求。
　　(3)對該橋進行了動力特性分析并考慮樁-土結構動力相互作用，了解整體結構的剛度大小，剛度分布情況以及判斷結構相對薄弱部位。橋梁各階振型中，橫向振型較多，說明橫橋向剛度較縱橋向更小。橋梁的關鍵截面為兩固結墩墩頂和墩底截面。
　　(4)介紹橋梁抗震分析方法及相關理論，對該橋進行抗震性能研究，包括反應譜分析、線性動力時程分析、非線性動力時程分析。分析塑性鉸屈服狀態(tài)，研究結構動力彈塑性特性。