本文關(guān)鍵詞：異型梁拱組合橋施工及運(yùn)營(yíng)階段力學(xué)性能分析　出處：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 異型梁拱組合橋 施工過程 仿真分析 運(yùn)營(yíng)階段 力學(xué)性能

【摘要】：異型梁拱組合橋造型優(yōu)美,揉合了普通拱橋和傳統(tǒng)橋梁的優(yōu)點(diǎn),但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,相互借鑒性小,且均為空間超靜定結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)行為與受力特點(diǎn)不易把握,施工過程及運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下橋梁結(jié)構(gòu)的安全很難依據(jù)常規(guī)橋梁的力學(xué)規(guī)律進(jìn)行直接評(píng)判,這就要求對(duì)具體的橋梁建立相應(yīng)的有限元模型進(jìn)行詳細(xì)數(shù)值分析。本文以鄭東新區(qū)前程路大橋?yàn)橐劳泄こ?基于有限元數(shù)值分析方法,對(duì)大橋施工過程及運(yùn)營(yíng)階段進(jìn)行仿真分析,并根據(jù)計(jì)算結(jié)果得出該組合拱橋的一些力學(xué)性能特征。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:(1)簡(jiǎn)述拱式組合橋梁的分類及受力特點(diǎn),在收集國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料并簡(jiǎn)要總結(jié)其研究成果的基礎(chǔ)上,闡述異型梁拱組合橋的力學(xué)行為和受力特點(diǎn)。(2)詳細(xì)介紹鄭東新區(qū)前程路大橋主要結(jié)構(gòu)構(gòu)造及相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),以此為背景,運(yùn)用軟件MIDAS/Fea和MIDAS/Civil建立了空間有限元模型,并對(duì)模擬過程進(jìn)行說明。(3)采用影響矩陣法對(duì)鄭東新區(qū)前程路大橋成橋吊桿力進(jìn)行調(diào)整,得出合理成橋狀態(tài)吊桿張拉力。分析橋梁一次成橋時(shí)主要構(gòu)件的受力及變形,明確鄭東新區(qū)前程路大橋的內(nèi)部傳力機(jī)理:中跨鋼主梁的大部分恒載由吊桿傳遞至拱肋,拱肋再將其以軸向壓力的形式沿拱軸線傳遞至與拱腳固結(jié)的V墩剛構(gòu)結(jié)構(gòu),最后超靜定V墩剛構(gòu)將力傳遞至基礎(chǔ)。(4)將鄭東新區(qū)前程路大橋支架分段施工過程劃分為21個(gè)施工階段,分析橋梁主要構(gòu)件受力及變形隨施工進(jìn)程的變化特點(diǎn),得出:次邊跨V墩剛構(gòu)施工完成,形成穩(wěn)定的超靜定結(jié)構(gòu)之后,后續(xù)施工對(duì)混凝土構(gòu)件最大正壓應(yīng)力及變形影響較小,V墩斜腿及上部箱梁始終處于受壓狀態(tài);中跨鋼結(jié)構(gòu)中,鋼拱肋受力及變形比鋼主縱梁和小橫梁顯著,最不利狀況下均能滿足規(guī)范中鋼材強(qiáng)度及剛度的要求;吊桿所受最大內(nèi)力并不全在成橋狀態(tài),部分吊桿最不利工況為二期鋪裝完成時(shí),施工中各吊桿的安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求。(5)通過對(duì)橋梁運(yùn)營(yíng)階段活載及溫度荷載單獨(dú)作用分析得出:活載對(duì)鄭東新區(qū)前程路大橋的受力及變形影響小,而溫度荷載對(duì)其影響顯著;最不利活載作用下,各吊桿產(chǎn)生的內(nèi)力為成橋時(shí)的24.0%左右,而溫度荷載僅對(duì)靠近拱腳處的少數(shù)吊桿內(nèi)力影響較大;整體升降溫時(shí),次邊跨混凝土結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)較大的拉或壓應(yīng)力,而鋼構(gòu)件內(nèi)部溫度應(yīng)力卻很小;梯度溫度對(duì)于橋梁整體性能的影響程度介于中活載和整體升降溫之間。(6)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)下混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和整體剛度的驗(yàn)算,均滿足規(guī)范要求,大橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可行。
[Abstract]:Beam arch composite bridge with a beautiful shape, the advantages of ordinary bridge and traditional bridge, because of its complex structure, learn from each other and are small, space indeterminate structure, structural behavior and stress characteristics is not easy to grasp, the construction process and operation condition of bridge structure safety difficult based on the laws of mechanics the conventional bridge direct evaluation, which requires a detailed numerical analysis of concrete bridge finite element model is established accordingly. Based on Zheng Dong new future road bridge project, based on FEM, the simulation analysis of bridge construction and operation stage, and according to some calculation results indicated that the mechanical performance characteristics the combination arch bridge. The main research contents and conclusions are as follows: (1) and the mechanical characteristics of the arch bridge combined classification, in the collection of relevant information at home and abroad and a brief summary of the research results. Based on the mechanical behavior and stress characteristics of profiled beam arch combination bridge. (2) the main structural details of Zheng Dong new future road bridge and the design standard, taking this as the background, using the software MIDAS/Fea and MIDAS/Civil established a spatial finite element model, and the simulation process is described in Zheng Dong (3). The new future road bridge suspender force is adjusted by using the influence matrix method, the reasonable bridge state tension. Analysis of the main components of the bridge a bridge when the stress and deformation, internal force transmission mechanism clear Zheng Dong new road bridge in the future: the most constant load span steel girder by transfer to arch suspender rib arch rib and the axial pressure of the structure to form along the arch axis to transfer and arch foot consolidation V pier rigid frame, the statically indeterminate rigid frame pier will force V to transfer basis. (4) will support future Zheng Dong new road bridge section construction The process is divided into 21 stages of construction, analysis of the stress and deformation characteristics of the main components of the bridge, with the construction process, the secondary side span V Pier Rigid Frame Bridge construction is completed, the formation of a stable indeterminate structure after the subsequent construction of concrete member is maximum compressive stress and deformation is small, the V pier with inclined legs and the upper box beam is in compression; middle span steel structure, steel arch stress and deformation ratio of steel girder and small beam is significant, the most unfavorable conditions can meet the specification requirements of steel strength and stiffness of the boom; the maximum internal force is not all in the state of bridge, part of the most unfavorable conditions the two stage pavement is completed, the construction of the safety coefficient of the derrick to meet all regulatory requirements. (5) based on the bridge operation stage live load and temperature load separately. The analysis shows that the live load of Zheng Dong new future road bridge stress and deformation is small, and temperature Effect of load on the significant; the most unfavorable live load, the internal force produced for bridge suspender is about 24%, while the temperature load only on the internal forces of arch foot boom near a greater impact; the integral temperature, time span of concrete structures prone to large tensile or compressive stress, and steel internal temperature stress is very small; between the influence extent between temperature gradient for the overall performance of the bridge in the live load and the integral temperature. (6) of the bridge structure bearing capacity limit state of concrete structure under the serviceability limit state, checking the stiffness of the steel structure and the whole, satisfies the standard request. The structure design of the bridge is feasible.

【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U445;U441

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 田其軒;;日本鋼-混凝土組合橋的發(fā)展趨勢(shì)[J];公路交通技術(shù);2000年03期

2 呂建根;趙躍宇;;大跨度斜拉拱組合橋極限承載能力分析[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年06期

3 蔣月海;劉志宏;;縮口鋼承板組合橋面應(yīng)用情況介紹[J];中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品;2008年05期

4 岳軍聲;陳克群;周承濤;;大跨度吊拉組合橋的檢測(cè)試驗(yàn)研究[J];現(xiàn)代交通技術(shù);2008年04期

5 劉宇聞;傅少君;瞿國(guó)釗;;V形剛構(gòu)-拱組合橋靜力有限元分析[J];公路交通科技;2010年10期

6 王海斌;王星星;杜娟;;倒“V”字型組合橋設(shè)計(jì)應(yīng)用研究初探[J];硅谷;2011年09期

7 趙輝;葉錦華;范良;;三角剛架懸吊連續(xù)梁組合橋施工過程有限元仿真分析[J];世界橋梁;2012年05期

8 黃湘柱,孫文智,宣道光,陸錫銘;邊孔采用■型剛構(gòu)組合橋臺(tái)設(shè)計(jì)與施工[J];華東公路;1995年03期

9 雷昌龍;鋼-混凝土組合橋中新的剪力連接器的發(fā)展與試驗(yàn)[J];國(guó)外橋梁;1999年02期

10 宗周紅,林杰,車惠民;組合橋混凝土開裂:試驗(yàn)、模型和設(shè)計(jì)建議[J];世界橋梁;2002年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 呂建根;王連華;周海兵;趙躍宇;;大跨度斜拉拱組合橋非線性分析[A];第15屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅲ冊(cè)）[C];2006年

2 羅世東;瞿國(guó)釗;;V形連續(xù)剛構(gòu)—拱組合橋設(shè)計(jì)研究[A];第十八屆全國(guó)橋梁學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2008年

3 蒙云;孫淑紅;;吊拉組合橋結(jié)構(gòu)體系研究與決策[A];中國(guó)公路學(xué)會(huì)橋梁和結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)一九九九年橋梁學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];1999年

4 蒙云;鐘軼峰;孫淑紅;上官興;;烏江P．F．C吊拉組合橋荷載檢測(cè)試驗(yàn)研究[A];中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)橋梁及結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)第十三屆年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];1998年

5 蒙云;上官興;馬春生;吳同鰲;孫淑紅;鐘軼峰;;伶仃西航道1000m跨徑吊拉組合橋方案設(shè)計(jì)[A];中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)橋梁及結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)第十三屆年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];1998年

6 馬亞舟;;淺談大跨度吊拉組合橋的發(fā)展[A];浙江省公路學(xué)會(huì)2005年年會(huì)論文集[C];2006年

7 李國(guó)平;;連續(xù)拱梁組合橋的特性研究[A];中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)橋梁及結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)第十三屆年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];1998年

8 陳峰;姜海波;鄧少偉;;連續(xù)拱梁組合橋加固結(jié)構(gòu)分析[A];第五屆全國(guó)FRP學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2007年

9 孫向波;;梁拱組合橋動(dòng)力特性研究[A];浙江省公路學(xué)會(huì)2005年年會(huì)論文集[C];2006年

10 陳階亮;吳竣;張浩然;李國(guó)平;;錢江四橋雙層橋面拱梁組合橋的時(shí)效性分析[A];第十六屆全國(guó)橋梁學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2004年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 記者 楊軍 通訊員 李靖巍;我國(guó)最大跨度混凝土連續(xù)梁鋼桁組合橋完工[N];人民鐵道;2013年

2 本報(bào)記者 滕繼濮;一橋飛架 彩虹變通途[N];科技日?qǐng)?bào);2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 侯文崎;鐵路鋼—混凝土組合橋及剪力連接件的研究[D];中南大學(xué);2010年

2 勾紅葉;大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土V形剛構(gòu)拱組合橋受力行為研究[D];西南交通大學(xué);2010年

3 易云q;梁拱組合體系設(shè)計(jì)理論關(guān)鍵問題研究[D];同濟(jì)大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 彭文龍;異型梁拱組合橋施工及運(yùn)營(yíng)階段力學(xué)性能分析[D];鄭州大學(xué);2017年

2 鄧勇靈;梁—拱組合橋拱腳鋼混結(jié)合區(qū)域力學(xué)行為研究[D];西南交通大學(xué);2015年

3 陳維;鋼桁腹組合橋力學(xué)模型及其對(duì)比[D];華中科技大學(xué);2014年

4 鄭晗;鋼-UHPC輕型組合橋面全過程及空間受力性能研究[D];湖南大學(xué);2016年

5 張松濤;鋼—超薄UHPC層輕型組合橋面性能研究[D];湖南大學(xué);2015年

6 王曉磊;V形連續(xù)剛構(gòu)拱組合橋施工與控制技術(shù)應(yīng)用研究[D];蘭州交通大學(xué);2016年

7 王永;連續(xù)梁拱組合橋受力特性研究分析[D];重慶交通大學(xué);2016年

8 田莉蓉;大跨度連續(xù)梁拱組合橋氣動(dòng)特性及風(fēng)致響應(yīng)研究[D];西南交通大學(xué);2017年

9 張永杰;自錨式吊拉組合橋設(shè)計(jì)及力學(xué)性能分析[D];大連理工大學(xué);2006年

10 張廣山;大跨徑吊拉組合橋技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益分析[D];重慶交通學(xué)院;2004年

，

本文編號(hào)：1374449