【摘 要】
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预应力钢筋混凝土箱梁桥是实际工程中应用非常广泛的一种桥型,然而该类桥型在服役过程中存在较为普遍的开裂问题。预应力箱梁桥的裂缝不仅会导致钢筋锈蚀从而影响结构的耐久性,严重时可能削弱结构的刚度,影响结构的安全。本文以某三跨预应力钢筋混凝土连续箱梁桥为研究对象,利用大型通用有限元分析软件Abaqus和Midas分别建立预应力箱梁桥的三维和杆系有限元分析模型,并对其考虑预应
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预应力钢筋混凝土箱梁桥是实际工程中应用非常广泛的一种桥型,然而该类桥型在服役过程中存在较为普遍的开裂问题。预应力箱梁桥的裂缝不仅会导致钢筋锈蚀从而影响结构的耐久性,严重时可能削弱结构的刚度,影响结构的安全。本文以某三跨预应力钢筋混凝土连续箱梁桥为研究对象,利用大型通用有限元分析软件Abaqus和Midas分别建立预应力箱梁桥的三维和杆系有限元分析模型,并对其考虑预应力损失的动力特性及多种荷载同时作用下的开裂特性进行数值模拟研究,主要工作内容如下:(1)利用Abaqus和Midas分别建立预应力箱梁桥的三维及杆系有限元分析模型,在此基础上研究了预应力变化对箱梁桥动力特性的影响,重点关注其对频率和固有振型的影响。同时,通过对比两种模型的计算结果研究了杆系模型的平截面假设对预应力箱梁结构动力特性结果的影响。(2)考虑影响箱梁开裂的三种因素(即外荷载、温度变化及预应力损失),利用正交性试验设计的思想,对箱梁开裂特性数值模拟研究需考虑的工况进行了工况组合设计。(3)利用Abaqus和Midas建立的预应力箱梁三维及杆系有限元分析模型,考虑正交性试验设计得到的25种荷载工况,分析了三种因素同时作用下预应力箱梁结构的开裂特性,并对各因素对箱梁开裂的影响进行了单独分析。(4)根据前文所得到的箱梁开裂特性,针对性提出箱梁桥的裂缝控制和修补措施。
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