论文部分内容阅读
随着使用年限的增加,大跨PC梁桥在运营过中出现梁体开裂和跨中持续下挠这两大病害。本文以红岩溪特大桥为依托工程,提出UHPC-NC连续混合梁新技术,主要研究了UHPC-NC混合桥跨径、梁底曲线、支点跨中高跨比以及UHPC-NC混合桥UHPC节段的配束方式,使得连续梁桥受力更合理,徐变下挠更小。主要结论如下:（1）对UHPC-NC混合桥进行初步设计并与原桥进行比较,可以看出混合桥在施工阶段及使用阶段的受力、变形都比原桥要好,十年收缩徐变引起的下挠值仅为4.35cm,比原桥减少了33.2%;二十年收缩徐变引起的下挠值仅为6.20cm,比原桥减少了30.8%;在钢束预应力损失、普通混凝土刚度下降等工况下的受力、变形都优于原桥,说明UHPC-NC混合桥在改善大跨PC梁桥病害方面优势明显,值得深入研究。（2）UHPC-NC混合结构梁桥的合理边主跨比为0.55≤k1≤0.65,在此边主跨比范围内,墩顶两侧主梁的弯矩值大致相等,主墩承受的不平衡弯矩值较小。同时当UHPC段长度比0.3≤k2≤0.4时UHPC-NC连接段位置弯矩、剪力值均不大,通过比选推荐UHPC长度比最优解为0.35。最终通过边跨现浇段施加配重,将边主跨比降为0.4,使得该桥型能更适合峡谷地区的施工。（3）UHPC段的配束方式推荐采用方法三的UHPC段体内束锚固于主墩处横隔板,利用该方法配束全桥关键截面的应力值与原设计相差不大,并且在UHPC-NC结合处的应力比其余几种方法更小。UHPC-NC混合桥的剪力及主墩位置弯矩分布较原桥小很多,跨中十年收缩徐变下挠值比原桥减少了18.9%,二十年收缩徐变下挠值小了21.7%,全桥所有支座合力值为原桥的96.7%。（4）对UHPC-NC混合桥梁高的优化设计中,发现当支点高跨比为1/16.4,跨中高跨比为1/50时主梁内各截面内力、应力、下挠值均较小,弯曲应变能相对较低,全桥受力较为合理。对抛物线指数的优化中,发现抛物线次数为1.5时,不仅全桥弯曲应变能不大,而且结构在1/2边跨、1/4中跨、UHPC-NC结合处这些内力、应力标准离差率较大的截面处的内力、应力值均较小,全桥受力较优。