预应力混凝土连续箱梁负弯矩区力学性能的分析

• 作 者: 周斌
• 出 处: 东北林业大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 预应力混凝土 箱梁桥 有限元 负弯矩区 静力分析

预应力混凝土连续箱梁桥由于跨越能力大、施工方法灵活、适应性强、结构刚度大、抗地震能力强、通车平顺性好以及造型美观等特点,近年来建成的预应力混凝土连续箱梁桥较多。预应力连续箱梁桥作为超静定结构在其支座附近区域内承受负弯矩,使混凝土桥面板因承受较大拉应力而开裂,引起钢筋腐蚀等严重问题,影响了结构的承载能力和耐久性。因此,有必要对负弯矩区应力分布进行细致研究,来保证连续箱梁桥优越性的充分发挥。本文首先对预应力混凝土连续箱梁桥的发展与现状和预应力混凝土连续箱梁桥结构特点进行了介绍。阐述了材料非线性、几何非线性的基本理论,以及非线性有限元分析模型中所采用的材料本构关系。介绍了齐齐哈尔嫩江公路大桥东江桥主桥的背景资料,按照静载试验桥的实际尺寸,利用有限元分析软件ANSYS建立变截面预应力混凝土连续箱梁桥的非线性有限元分析模型,对箱梁及其预应力筋的张拉和按工况施加外荷载进行仿真分析。将试验数据与有限元模型计算数据进行对比分析,结果吻合较好,验证了本文非线性有限元模型的正确性和有限元仿真方法的可靠性。利用有限元模型进一步分析预应力混凝土连续箱梁负弯矩区力学性能,得出该结构负弯矩区截面的应力应变分布、支座反力、腹板挠度之间相互影响关系等。