基于有限元分析的連續(xù)梁橋同步頂升技術(shù)研究

發(fā)布時(shí)間：2020-04-14 21:54

【摘要】：關(guān)于橋梁建筑,橋梁支座因環(huán)境影響或年久失修而引起的支座老化、行車過程中對(duì)凈空高度的增加、交通線路要和環(huán)境協(xié)調(diào)等方面的問題現(xiàn)如今出現(xiàn)的越來越多。為了滿足使用要求,我國(guó)許多橋梁都需要進(jìn)行維護(hù)甚至拆除重建,拆除就會(huì)造成大量資金的浪費(fèi)以及人力物力等其他方面的損失,所以橋梁修復(fù)成為主要的技術(shù)手段。一些類型的橋梁修復(fù)時(shí)一般采用同步頂升技術(shù)。利用這項(xiàng)技術(shù),能保證交通順暢或者在盡量減少交通中斷時(shí)間的前提下,更換或者維護(hù)支座來滿足我們預(yù)定的凈空要求,而且還具有節(jié)省資金、縮短工期的優(yōu)點(diǎn)。同步頂升技術(shù)應(yīng)用越來越廣,但對(duì)不同的橋梁結(jié)構(gòu)采用不同的頂升方案,都會(huì)存在一些安全風(fēng)險(xiǎn),所以模擬梁橋特別是箱型或連續(xù)梁橋頂升修復(fù)具有較大的理論研究與應(yīng)用意義。本文首先敘述了橋梁在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r,然后分析了國(guó)內(nèi)外的一些橋梁出現(xiàn)坍塌的原因,對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式的橋梁進(jìn)行了概括描述。而連續(xù)梁橋也是其中一種容易發(fā)生損壞的梁橋。本文是以某四跨的連續(xù)梁橋的支座實(shí)施同步頂升為例進(jìn)行研究,文中詳細(xì)介紹了連續(xù)梁橋的特點(diǎn)和主要病害以及常用的加固方法。結(jié)合工程實(shí)例,介紹了一種施工簡(jiǎn)便、快速、不影響運(yùn)營(yíng),確保橋梁結(jié)構(gòu)安全、無損施工,性價(jià)比優(yōu)良,質(zhì)量可靠,能夠保證整個(gè)頂升過程中處于比較理想運(yùn)行狀態(tài)的整體同步頂升技術(shù)。接著利用ANSYS軟件建立三維模型,施加強(qiáng)制性位移展開仿真模擬分析,對(duì)某一排的支座先進(jìn)性試頂升,然后進(jìn)行正式頂升,得出對(duì)橋梁在不同荷載作用進(jìn)行頂升所產(chǎn)生的各種結(jié)果,以及分析出對(duì)不同跨所產(chǎn)生的影響,從所列舉的幾種工況中確定有利的頂升方案,避免不利方案。指導(dǎo)施工過程在受力安全狀態(tài)下同步頂升操作與安全監(jiān)控,提升施工安全度與效率。通過對(duì)某四跨連續(xù)梁橋在所列舉的幾種不同工況下試頂升和正式頂升得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比可以得出以下結(jié)論:試頂升5mm高度。發(fā)現(xiàn)工況四中最大拉應(yīng)力、最大壓應(yīng)力以及撓度最大,所以頂升位置不能選擇第四排支座。工況二和工況四由于荷載位置不對(duì)稱,支座附近彎矩不能相互抵消,所以這兩種工況下會(huì)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力,不利于頂升;正式頂升30mm高度。工況一中最大拉應(yīng)力、最大壓應(yīng)力以及最大撓度相對(duì)來說比較小,但該工況仍是不利工況。工況二中荷載布置在第一、第二和第四跨也是不利的頂升方案。工況三中荷載布置在第二、第三跨時(shí),為頂升最不利位置。在頂升過程當(dāng)中,產(chǎn)生最大拉應(yīng)力的位置均在頂升處的支座。以上所述工況三為所列舉工況中最不利工況,工況二、工況四和工況一的不利因素依次減弱。施工時(shí)應(yīng)盡量避免以上工況對(duì)應(yīng)頂升方案。其他情況均是可供選擇的方案�？傊�,橋梁施工要重點(diǎn)對(duì)橋梁的支座進(jìn)行改造與維護(hù)。對(duì)橋梁如此大型建筑物進(jìn)行頂升、平移,建議利用有限元法進(jìn)行模擬分析,通過數(shù)值模擬,可以分析出最不利的頂升方案,找出有利方案,采用PLC液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行液壓頂升,解決橋梁上部結(jié)構(gòu)在頂升、降落過程中安全問題,保證橋梁的安全施工及正常運(yùn)行。本文研究對(duì)除了橋梁外的其他建筑物類似頂升技術(shù)都可作為參考。
【圖文】：

魁北克,碩士學(xué)位論文,水利水電,頂升