高墩大跨連續(xù)剛構渡槽箱梁腹板受力狀態(tài)研究.pdf

1、大跨徑連續(xù)剛構渡槽作為一種新型的大型渡槽結構，在越來越多的地方得到應用。由于渡槽的腹板作為輸水通道，必須保障腹板在全生命周期內避免開裂，但是大跨徑連續(xù)剛構渡槽箱梁腹板在施工過程及成橋運營階段會承受腹板形成過程水化熱、懸臂施工過程中混凝土收縮徐變、成橋運營階段結構整體溫度變化、溫度梯度、水荷載和腹板內豎向預應力等荷載，在考慮各種荷載的情況下受力過于復雜，不利于設計者進行豎向預應力的設計，故本文以黔中水利樞紐工程徐家灣連續(xù)剛構渡槽為研究背景

2、，進行如下幾方面的研究:
　　(1)提出了一種基于腹板全生命周期應力疊加的驗算方法來進行腹板處豎向預應力的設計，即首先單獨分析各工況對渡槽箱梁腹板的影響，通過應力疊加計算出腹板最不利位置所需混凝土預壓力，指導研究在墩附近的超高腹板進行豎向預應力鋼束布置設計。
　　(2)梳理了大跨徑連續(xù)剛構渡槽腹板受力的影響因素，主要有連續(xù)剛構渡槽腹板形成過程水化熱應力、大跨徑連續(xù)剛構懸臂施工產生的疊加應力、成橋運營期間長時間產生的收縮徐變次

3、應力、成橋運營期間產生的極限溫度應力、渡槽過水荷載應力以及厚腹板處布置的豎向預應力等。
　　(3)以徐家灣連續(xù)剛構渡槽為例，利用Midas/FEA有限元通用軟件建立連續(xù)剛構渡槽有限元實體模型，根據大跨徑連續(xù)剛構渡槽腹板受力的影響因素，詳細分析了腹板形成過程水化熱、懸臂施工過程累加應力對腹板受力的影響，并進一步探討了不同環(huán)境濕度作用下對連續(xù)剛構渡槽腹板十年收縮徐變應力的影響。
　　(4)從渡槽結構整體升降溫、腹板內外溫差和上箱

4、室內側與上箱室外側溫差等角度，深入分析外界環(huán)境溫度變化及腹板內外側環(huán)境溫度不同對大跨徑連續(xù)剛構渡槽腹板受力的影響。
　　(5)通過對腹板形成過程水化熱、懸臂施工過程累加應力、成橋運營期間長時間產生的收縮徐變和成橋運營階段溫度荷載等影響大跨徑連續(xù)剛構渡槽腹板受力荷載的分析，根據基于腹板全生命周期應力疊加的驗算方法對高墩附近超高腹板處進行豎向預應力鋼束設計。并在考慮預應力損失和收縮徐變的情況，驗證了方案的有效性，為未來渡槽采用豎向預應