本文選題：超高墩效應　切入點：非線性　出處：《長安大學》2015年碩士論文

【摘要】：185m超高墩大跨T構懸臂施工中,墩身的柔性尤為突出,在溫度和其他不平衡等因素作用下,墩身極易出現(xiàn)縱向撓曲變形,致使T構發(fā)生“蹺蹺板”變形,隨之加劇結構穩(wěn)定性降低,如此循環(huán)帶來超高墩效應不斷放大。因此,必須結合實際深究懸臂施工中的超高墩效應,為此類超高墩結構積累更多理論與實踐經(jīng)驗。本文結合三水河特大橋墩高185m的14#超高墩大跨T構懸臂施工,首先,根據(jù)非線性分析理論,分別采用彈性、考慮幾何非線性和考慮材料非線性分析方法,對超高墩T構最大懸臂狀態(tài)進行靜力和穩(wěn)定性分析,并且研究不同墩高和三種墩身形式下超高墩穩(wěn)定性差異。其次,根據(jù)長期現(xiàn)場氣溫觀測和24小時墩身截面溫度觀測,總結出溫度變化規(guī)律;分別對升溫、降溫和日照溫差在不同施工狀態(tài)下進行超高墩效應分析,以及在一個節(jié)段內(nèi)日照溫差交替變化下的響應。最后,結合現(xiàn)場實際懸臂施工監(jiān)控中的標高誤差源,歸結出超高墩大跨T構懸臂施工中引起不平衡作用的因素,分析荷載偏差、張拉預應力、不同步施工、方案變更和掛籃跌落情況帶來的超高墩效應,同時給出一定的實際建議和相應預防措施。經(jīng)過分析,對于超高墩結構必須考慮其幾何和材料非線性,尤其幾何非線性對超高墩偏位影響比重在15%左右;建議墩高超過120m的墩界定為超高墩,具有明顯高墩效應;墩身形式的選擇沒有規(guī)定的最優(yōu)選擇,根據(jù)不同橋梁結構考慮重點側重選取;日照溫差變化下,外界溫度最大時,薄壁內(nèi)側溫度并不是最低的,最低溫度基本出現(xiàn)在中間壁厚位置處,呈現(xiàn)非線性關系;在施工懸臂梁端標高誤差分析中,溫度作用下的超高墩T構位移響應在2cm左右,其余誤差多由不平衡作用產(chǎn)生;相同節(jié)段塊連續(xù)不同施工工序出現(xiàn)正負溫度作用和正負不平衡作用,其結果不會完全抵消,只會削減一部分;施工掛籃跌落過程存在動力時程效應,超高墩和懸臂梁強度均可滿足,變形量過大,所以必須避免出現(xiàn)此情況�？傊�,積累更多實際超高墩施工經(jīng)驗才能豐富超高墩效應的理論分析。
[Abstract]:The flexibility of the pier body is especially prominent in the construction of the long-span T-frame cantilever of 185m super-high pier. Under the action of temperature and other unbalance factors, the pier body is prone to appear longitudinal flexural deformation, resulting in the "seesaw" deformation of T structure.As a result, the stability of the structure decreases, and the effect of super-high pier is magnified by this cycle.Therefore, it is necessary to study the effect of super-high pier in cantilever construction, and accumulate more theoretical and practical experience for this kind of super-high pier structure.In this paper, combined with the construction of T-structure cantilever of 14# super-high pier with 185m height of Sanshuihe Bridge pier, firstly, according to the theory of nonlinear analysis, the elastic, geometric and material nonlinear analysis methods are adopted, respectively.The static and stability analysis of the maximum cantilever state of the T structure of the super-high pier is carried out, and the difference of the stability of the super-high pier under different pier heights and three types of pier body is studied.Secondly, according to the long-term field temperature observation and the temperature observation of the section of the pier for 24 hours, the variation law of temperature is summarized, and the effects of super-high piers are analyzed under different construction conditions, such as temperature rise, temperature drop and sunshine temperature difference.And the response under the alternating variation of the temperature difference of sunlight in a segment.Finally, combined with the elevation error source in the field actual cantilever construction monitoring, the factors that cause imbalance in the construction of the long-span T-frame cantilever with super-high piers are summed up, and the load deviation, tensioning prestress, and asynchronous construction are analyzed.The effect of super high pier caused by scheme change and drop of hanging basket is also given, and some practical suggestions and corresponding preventive measures are given at the same time.After analysis, the geometric and material nonlinearity must be considered for the structure of super-high pier, especially the influence of geometric nonlinearity on the deviation of super-high pier is about 15%, it is suggested that the pier with height over 120 m should be defined as super high pier, which has obvious high pier effect.There is no prescribed optimal choice for the form of piers. According to different bridge structures, the emphasis is on the selection. Under the variation of sunshine temperature, when the outside temperature is the largest, the inner temperature of the thin wall is not the lowest.In the analysis of elevation error at the end of cantilever beam, the displacement response of T structure of super-high pier under the action of temperature is about 2cm, and the other errors are mostly caused by unbalanced action.The effect of positive and negative temperature and positive or negative imbalance in different construction processes of the same segment block will not be completely offset, only a part will be reduced, and there will be dynamic time-history effect in the falling process of construction basket.The strength of superhigh pier and cantilever beam can be satisfied and the deformation is too large, so this situation must be avoided.In a word, the theoretical analysis of superhigh pier effect can be enriched only by accumulating more practical construction experience.
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U448.23;U445.466

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本文編號：1701290