【摘要】：采用轉(zhuǎn)體法施工的T型剛構(gòu)橋由于其施工效率高、對正常交通干擾小的優(yōu)點,在跨線橋梁的建設(shè)上得到了越來越廣泛的應(yīng)用。高強、輕質(zhì)材料在T型剛構(gòu)橋上部結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,大幅度減輕結(jié)構(gòu)重量,改善結(jié)構(gòu)受力性能,還進一步提高了結(jié)構(gòu)的跨越能力。然而,在當前轉(zhuǎn)體施工T型剛構(gòu)橋的設(shè)計中,橋墩設(shè)計多采用混凝土材料,少有其他材料在橋墩設(shè)計上的應(yīng)用案例,因此對橋墩進行優(yōu)化設(shè)計,探討其他材料類型的橋墩在轉(zhuǎn)體施工T型剛構(gòu)橋上的適用性,具有重要的理論意義和工程價值。本文以2×100m的山西省太原市臥虎山快速路T型剛構(gòu)橋為背景,根據(jù)設(shè)計資料,運用Midas Civil 2015有限元軟件建立全橋的空間計算模型,對其施工階段和成橋運營階段進行整體靜動力分析,并進一步探究了鋼墩、鋼混組合墩、UHPC墩三種橋墩類型在轉(zhuǎn)體施工 T型剛構(gòu)橋上的適用性。利用T型剛構(gòu)橋有限元模型,對其進行施工階段、成橋運營階段的靜力響應(yīng)分析,結(jié)果表明該T型剛構(gòu)橋施工、運營階段結(jié)構(gòu)安全可靠,剛度滿足設(shè)計要求。轉(zhuǎn)體施工時,主梁應(yīng)力水平較高,高應(yīng)力區(qū)域范圍大,對臨近主墩的部分梁段設(shè)計起控制作用。運用反應(yīng)譜法和時程分析法對T型剛構(gòu)橋進行地震響應(yīng)分析,結(jié)果表明E1、E2地震作用下結(jié)構(gòu)受力安全;抗震設(shè)計對橋墩設(shè)計起控制作用,主墩橫橋向抗彎比縱橋向抗彎更不利;時程分析法地震響應(yīng)比反應(yīng)譜法計算結(jié)果普遍偏小,且E1地震下,滿足不小于反應(yīng)譜法計算結(jié)果的80%的抗震規(guī)范要求。通過全橋特征值分析表明T型剛構(gòu)橋右側(cè)邊墩的剛度偏弱,不利于結(jié)構(gòu)的變形控制,可適當提高邊墩剛度。結(jié)合模型計算分析,對T型剛構(gòu)橋橋墩進行優(yōu)化設(shè)計,并對鋼墩、鋼混組合墩、UHPC墩三種優(yōu)化設(shè)計方案進行施工階段、成橋運營階段的靜動力分析,并且與原混凝土墩T型剛構(gòu)橋分析結(jié)果進行對比,討論橋墩優(yōu)化設(shè)計方案的適用性。結(jié)果表明采用這三種橋墩設(shè)計方案均能滿足結(jié)構(gòu)受力的要求;鋼混組合墩采用轉(zhuǎn)體施工時為鋼截面,轉(zhuǎn)體施工后再行澆筑混凝土,不僅獲得了鋼墩所具有的轉(zhuǎn)體重量輕、與鋼主梁連接構(gòu)造簡單的優(yōu)點,還具有成橋結(jié)構(gòu)剛度大,抗彎承載力高,抗震性能好的特點,對于轉(zhuǎn)體施工T型剛構(gòu)橋是一種較為適用的橋墩形式。
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：U448.23

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本文編號：2560693