連續(xù)彎梁橋受力特性與施工監(jiān)控研究
本文關(guān)鍵詞:連續(xù)彎梁橋受力特性與施工監(jiān)控研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:連續(xù)彎梁橋的出現(xiàn)是歷史進(jìn)步的必然,它的出現(xiàn)解決了跨越復(fù)雜地形和橋梁線型服從路線要求兩大難題。但連續(xù)彎梁橋不同于直線梁橋,其受力和變形更加復(fù)雜,存在“彎—扭”耦合作用,截面形式也多種多樣,尤其對于箱型截面,隨著橋梁跨度的增大,其截面構(gòu)造呈現(xiàn)變高度變曲率的特點,迫切需要深入分析其受拉、受壓、受彎、受扭、翹曲以及畸變等受力狀態(tài),以方便連續(xù)彎梁橋的設(shè)計和施工。本文為了探究連續(xù)彎梁橋的一般力學(xué)特性,通過改變設(shè)計參數(shù),對彎曲半徑為300m的等跨等截面連續(xù)彎梁橋進(jìn)行不同曲率半徑、腹板厚度和腹板間距的研究,并對其分析結(jié)果進(jìn)行歸納總結(jié)。并以太平互通預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)彎梁橋為工程背景,采用Midas Civil 2012建立基于梁單元的全橋空間有限元模型,分析其在施工階段和成橋運營階段的力學(xué)特性。針對施工階段,重點對支承反力、變形、內(nèi)力以及應(yīng)力隨施工階段進(jìn)展進(jìn)行分析;針對成橋運營階段,重點分析各個荷載工況下連續(xù)彎梁橋的力學(xué)特性,并就撓度和應(yīng)力進(jìn)行最不利荷載組合,以驗證連續(xù)彎梁橋的安全性。由于篇幅限制,施工監(jiān)控中針對線形監(jiān)控方法進(jìn)行介紹,并通過理論計算和實測數(shù)據(jù)的對比分析,驗證監(jiān)控方法與組織管理系統(tǒng)的正確性。通過本文的研究,得出以下結(jié)論:(1)對成橋狀態(tài)下不同曲率半徑對等跨等截面連續(xù)梁橋的分析可知,當(dāng)彎曲半徑大于100m時,在恒載作用下,若要進(jìn)行連續(xù)彎梁橋最大變形、內(nèi)力(除扭矩外)和應(yīng)力的粗略估計分析,可近似按直梁橋進(jìn)行考慮,而扭矩隨著曲率半徑的減小而增大。彎曲半徑在100m以下時,需單獨分析。(2)在恒載作用下,腹板厚度的變化對等跨等截面連續(xù)梁橋的力學(xué)性能影響不明顯,腹板間距的變化對扭矩的影響特別明顯,變化幅度達(dá)到74.9%,對其它力學(xué)特性影響不太明顯。(3)施工過程中,在各個施工階段,全橋應(yīng)力均在可控范圍內(nèi),施工過程安全可靠。(4)成橋運營階段,撓度和應(yīng)力均在各自的最不利荷載組合下,滿足橋梁設(shè)計的要求,是安全的。(5)通過太平互通A匝道1#橋工程實踐,證明了本次監(jiān)控是成功的,監(jiān)控的理論與方法及其組織管理系統(tǒng)是正確的,它具有較強(qiáng)的實用性和推廣應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】:連續(xù)彎梁橋 曲率半徑 腹板參數(shù) 施工階段 施工監(jiān)控
【學(xué)位授予單位】:重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U441;U445.4
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 第1章 緒論10-17
- 1.1 研究背景及研究意義10-11
- 1.1.1 研究背景10
- 1.1.2 研究意義10-11
- 1.2 連續(xù)彎梁橋國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-12
- 1.3 連續(xù)彎梁橋的形式12-15
- 1.3.1 連續(xù)彎梁橋的結(jié)構(gòu)形式12
- 1.3.2 連續(xù)彎梁橋的截面形式12-13
- 1.3.3 連續(xù)彎梁橋支撐布置形式13-15
- 1.4 論文選題的意義15
- 1.5 論文研究的主要內(nèi)容15-17
- 第2章 連續(xù)彎梁橋特點與理論計算方法研究17-26
- 2.1 彎梁橋的特點17-18
- 2.2 連續(xù)彎梁橋理論研究的歷史與現(xiàn)狀18-19
- 2.3 彎梁橋的計算理論19-23
- 2.3.1 彎梁的平衡微分方程19-21
- 2.3.2 彎梁的位移與扭角21-22
- 2.3.3 彎梁的基本微分方程(符拉索夫方程)22-23
- 2.4 彎梁橋分析的其他方法23-26
- 第3章 不同設(shè)計參數(shù)對連續(xù)彎梁橋的受力性能研究26-47
- 3.1 不同曲率半徑對等跨連續(xù)彎梁橋受力性能的研究26-34
- 3.1.1 模型概況26-29
- 3.1.2 不同曲率半徑對連續(xù)彎梁橋變形分析29-31
- 3.1.3 不同曲率半徑對連續(xù)彎梁橋內(nèi)力分析31-33
- 3.1.4 不同曲率半徑對連續(xù)彎梁橋應(yīng)力分析33-34
- 3.2 不同腹板參數(shù)對連續(xù)彎梁橋的影響34-45
- 3.2.1 不同腹板厚度對連續(xù)彎梁橋的影響34-40
- 3.2.2 不同腹板間距對連續(xù)彎梁橋的影響40-45
- 3.3 本章小結(jié)45-47
- 第4章 連續(xù)彎梁橋結(jié)構(gòu)力學(xué)行為分析47-90
- 4.1 工程概況47-49
- 4.2 全橋有限元模型建立49-52
- 4.2.1 軟件及模型介紹49-51
- 4.2.2 計算荷載的模擬51-52
- 4.3 施工階段彎梁橋力學(xué)特性分析52-64
- 4.3.1 施工階段支反力52-53
- 4.3.2 施工階段徑向、橫向和豎向變形53-57
- 4.3.3 施工階段內(nèi)力57-62
- 4.3.4 施工階段應(yīng)力62-64
- 4.4 施工階段力學(xué)行為小結(jié)64-65
- 4.5 成橋階段彎梁橋力學(xué)特性分析65-83
- 4.5.1 自重荷載作用工況65-70
- 4.5.2 移動荷載作用工況70-73
- 4.5.3 系統(tǒng)溫度荷載作用工況73-76
- 4.5.4 溫度梯度作用工況76-79
- 4.5.5 支座沉降作用工況79-83
- 4.6 成橋狀態(tài)各荷載工況作用下匯總小結(jié)83-86
- 4.6.1 各荷載工況下的支座反力83-84
- 4.6.2 各荷載工況下的變形84
- 4.6.3 各荷載工況下的彎矩84-85
- 4.6.4 各荷載工況下的扭矩85-86
- 4.6.5 各荷載工況下的應(yīng)力86
- 4.7 荷載組合下橋梁整體力學(xué)特性分析86-88
- 4.7.1 最不利荷載組合的撓度86-87
- 4.7.2 最不利荷載組合的應(yīng)力87-88
- 4.8 本章小結(jié)88-90
- 第5章 施工監(jiān)控研究90-113
- 5.1 施工監(jiān)測與控制的目的和內(nèi)容90-91
- 5.1.1 施工監(jiān)控的目的90
- 5.1.2 施工監(jiān)控的內(nèi)容90-91
- 5.2.施工控制依據(jù)、目標(biāo)及步驟91-92
- 5.2.1 施工控制依據(jù)91
- 5.2.2 施工監(jiān)控目標(biāo)91
- 5.2.3 施工監(jiān)控步驟91-92
- 5.3.施工監(jiān)控組織機(jī)構(gòu)92-94
- 5.3.1 組織機(jī)構(gòu)92-93
- 5.3.2 各單位職責(zé)分工93-94
- 5.4 施工控制的一般原則與計算方法94-95
- 5.4.1 施工控制計算的一般原則94
- 5.4.2 施工控制的計算方法94-95
- 5.5 施工監(jiān)控計算模型95-97
- 5.6 施工控制中的誤差與調(diào)整97-99
- 5.6.1 參數(shù)識別與調(diào)整法97-98
- 5.6.2 最小二乘法98-99
- 5.7 施工監(jiān)測與試驗99-104
- 5.7.1 施工掛籃靜力荷載試驗99-100
- 5.7.2 撓度監(jiān)測100-104
- 5.8 主梁線形監(jiān)控104-112
- 5.8.1 主要監(jiān)控過程104-105
- 5.8.2 施工關(guān)鍵工況控制情況105-108
- 5.8.3 橋面鋪裝完成后橋面線形108-112
- 5.8.4 關(guān)鍵工況線形監(jiān)控小結(jié)112
- 5.9 本章小結(jié)112-113
- 第6章 結(jié)論和展望113-115
- 6.1 結(jié)論113-114
- 6.2 展望114-115
- 致謝115-116
- 參考文獻(xiàn)116-118
- 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果118
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本文關(guān)鍵詞:連續(xù)彎梁橋受力特性與施工監(jiān)控研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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