介绍: 学科专业:建筑与土木工程 授予学位:工学硕士 学位授予单位:重庆交通学院 学位年度: 2005年 U型桥台是公路桥梁中经常采用的一种下部结构,依靠自身重量平衡外力保持稳定,适合于地基条件良好的大中型桥梁中,U型桥台建材来源丰富,可以出石料砌筑,也可以采用片石混凝土,因而在高速公路的中小桥中也得到广泛应用。然而,U型桥台在施工过程和成桥运营阶段,常常出现桥台开裂、变形等问题,严惩危险桥梁的安全,因此,开展U型桥台结构构造的研究就显得十分必要。 造成桥台开裂的原因主要由设计、施工和养护管理等方面。本文主要侧重于设计方面,依据《规范》(JTJ022-85)的相关条文分析桥台开裂的机理,指出桥台构造设计不合理、台内填料引起的土压力是造成桥台破坏的内在原因。在此基础上,应用ANSYS分析软件,考虑台内填料与桥台之间的接触变形,通过引入面-面接触单元,对不同宽度和高度的桥台进行数值分析,较好地模拟了桥台与填料之间的变形。结果表明,台内填料对桥台受力影响很大,最不利位置是在前墙与侧墙交会的隅角处,该处的主拉应力最大,而侧墙尾端的顶部变形最大。 针对上述分析,提出了U型桥台设计的若干措施和方法,根据不同的桥台高度、填料性质以及墙体材料,给出了前墙与侧墙的内坡建议值,同时在前墙与侧墙的隅角处增设倒角和钢筋混凝土圈梁。此外,前墙与侧墙设置背坡是改善桥台受力的一种简单有效的方法,并给出了建议值。在桥台计算方法,建议宽大桥台的前墙和侧墙应按独立挡土墙进行验算。