分階段施工PC橋梁無應(yīng)力狀態(tài)法改進研究

分階段施工PC橋梁無應(yīng)力狀態(tài)法改進研究橋梁結(jié)構(gòu)分階段施工已成為目前大跨度橋梁主要的成形方式,在確定分階段施工橋梁合理施工狀態(tài)過程中,無應(yīng)力狀態(tài)法以其獨特的優(yōu)勢得到了越來越廣泛的應(yīng)用。然而目前無應(yīng)力狀態(tài)法平衡方程的建立主要是基于平面梁單元,隨著橋梁結(jié)構(gòu)跨度的增大以及結(jié)構(gòu)分析精準(zhǔn)化需求的提升,基于空間梁單元的無應(yīng)力狀態(tài)法平衡方程有待于進一步推導(dǎo);同時,分階段施工PC橋梁目前是通過反復(fù)迭代的方式來考慮混凝土收縮徐變效應(yīng)對結(jié)構(gòu)的影響,增加了計算工作量,降低了計算效率,因此提出減少迭代計算次數(shù)的措施對于推進無應(yīng)力狀態(tài)法在分階段施工PC橋梁中更廣泛的應(yīng)用已迫在眉睫。為了將無應(yīng)力狀態(tài)法更好地應(yīng)用于分階段施工PC橋梁計算中,本文主要對以下內(nèi)容進行了研究:(1)根據(jù)分階段施工特點,基于最小勢能原理推導(dǎo)了空間梁單元無應(yīng)力狀態(tài)法平衡方程,得出了影響空間梁結(jié)構(gòu)最終成橋狀態(tài)內(nèi)力和位移的主要因素。通過非對稱固結(jié)空間梁結(jié)構(gòu)驗證了空間梁單元無應(yīng)力狀態(tài)法平衡方程的正確性和可靠性;通過一座人行混凝土斜拉橋?qū)Ρ攘丝臻g梁單元無應(yīng)力狀態(tài)法與傳統(tǒng)平面梁單元無應(yīng)力狀態(tài)法的參數(shù)信息及工程適用性。(2)基于空間梁單元無應(yīng)力狀態(tài)量與結(jié)構(gòu)應(yīng)變之間的基本關(guān)系,推導(dǎo)了混凝土收縮徐變效應(yīng)對空間梁單元無應(yīng)力狀態(tài)量影響公式,進一步提出了無應(yīng)力狀態(tài)法加速迭代計算公式,并對原無應(yīng)力狀態(tài)法計算流程進行了改進。以一座人行混凝土斜拉橋為例驗證了本文提出的無應(yīng)力狀態(tài)加速迭代法的計算效率以及計算精度。(3)以琿春大橋為依托工程,分別按照原無應(yīng)力狀態(tài)法及無應(yīng)力狀態(tài)加速迭代法進行正裝分析,通過對比混凝土收縮徐變效應(yīng)下分階段成形狀態(tài)斜拉索無應(yīng)力長度、主梁彎矩及豎向位移,驗證了本文提出的無應(yīng)力狀態(tài)加速迭代公式及更新的加速迭代計算流程可以減少斜拉橋合理施工狀態(tài)計算過程中的迭代次數(shù)及計算工作量,提高了計算效率及計算精度。(4)基于無應(yīng)力狀態(tài)法基本原理,詳細介紹了以斜拉索無應(yīng)力長度為控制指標(biāo)的斜拉橋大范圍調(diào)索技術(shù),以琿春大橋斜拉索第二次