分階段施工PC橋梁無應(yīng)力狀態(tài)法改進(jìn)研究

分階段施工PC橋梁無應(yīng)力狀態(tài)法改進(jìn)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(dú)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(jìn)一步推導(dǎo);同時(shí),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(jì)算工作量,降低了計(jì)算效率,因此提出減少迭代計(jì)算次數(shù)的措施對于推進(jìn)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(jì)算中,本文主要對以下內(nèi)容進(jìn)行了研究:(1)根據(jù)分階段施工特點(diǎn),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(yàn)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(jìn)一步提出了無應(yīng)力狀態(tài)法加速迭代計(jì)算公式,并對原無應(yīng)力狀態(tài)法計(jì)算流程進(jìn)行了改進(jìn)。以一座人行混凝土斜拉橋?yàn)槔?yàn)證了本文提出的無應(yīng)力狀態(tài)加速迭代法的計(jì)算效率以及計(jì)算精度。(3)以琿春大橋?yàn)橐劳泄こ?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(jìn)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(yàn)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(jì)算流程可以減少斜拉橋合理施工狀態(tài)計(jì)算過程中的迭代次數(shù)及計(jì)算工作量,提高了計(jì)算效率及計(jì)算精度。(4)基于無應(yīng)力狀態(tài)法基本原理,詳細(xì)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