山區(qū)薄壁高墩橋梁穩(wěn)定性分析
發(fā)布時(shí)間:2022-07-27 18:44
我國(guó)公路交通運(yùn)輸量的不斷增大,促進(jìn)了高速公路建設(shè)的飛速發(fā)展,高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋在橋梁工程建設(shè)中得到運(yùn)用和推廣,特別是在山嶺溝壑地區(qū),高墩連續(xù)剛構(gòu)更是得到了廣泛的應(yīng)用。隨著橋墩在高度上的不斷突破,其穩(wěn)定性問(wèn)題也隨之顯現(xiàn)出來(lái)。從橋梁的建設(shè)歷程中可以看出,世界上曾發(fā)生很多橋梁失穩(wěn)而喪失承載能力引起的垮塌傷亡事故,因此高墩的穩(wěn)定性變得越來(lái)越重要。本文以資興高速公路楊家灣大橋?yàn)檠芯繉?duì)象,對(duì)該橋施工過(guò)程中的靜力穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,主要內(nèi)容如下:(1)簡(jiǎn)單介紹了橋梁結(jié)構(gòu)的兩類穩(wěn)定性問(wèn)題,闡述了判別結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性三大準(zhǔn)則以及評(píng)價(jià)指標(biāo),了解穩(wěn)定性問(wèn)題的求解方法。(2)采用有限元軟件Midas civil對(duì)該橋典型的三個(gè)狀態(tài)(裸墩、最大懸臂狀態(tài)、成橋)進(jìn)行分析。其中最大懸臂狀態(tài)的穩(wěn)定特征值最小,為最不利狀態(tài);在最不利荷載工況下,對(duì)三狀態(tài)分別進(jìn)行幾何非線性穩(wěn)定分析,得出結(jié)構(gòu)的屈曲模態(tài),并通過(guò)荷載—位移曲線得出各工況下的屈曲荷載和穩(wěn)定安全系數(shù)?紤]幾何非線性因素得出,幾何非線性在一定程度上降低了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;在各狀態(tài)下,墩底軸力和墩頂最大位移因非線性因素的存在而變大,特別是在最大懸臂狀態(tài),墩底軸力和墩頂位移變化較為...
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 前言
1.2 國(guó)內(nèi)外高墩連續(xù)剛構(gòu)橋的發(fā)展
1.3 問(wèn)題的提出
1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5 本文的研究?jī)?nèi)容
第2章 高墩橋梁穩(wěn)定性理論
2.1 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的定義
2.2 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問(wèn)題的分類
2.2.1 第一類失穩(wěn)問(wèn)題
2.2.2 第二類失穩(wěn)問(wèn)題
2.3 工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的判別準(zhǔn)則與分析方法
2.3.1 靜力準(zhǔn)則
2.3.2 能量準(zhǔn)則
2.3.3 初始缺陷準(zhǔn)則
2.4 穩(wěn)定問(wèn)題的有限元分析
2.4.1 第一類穩(wěn)定問(wèn)題的線彈性有限元分析
2.4.2 第二類穩(wěn)定問(wèn)題的非線彈性有限元分析
2.5 穩(wěn)定安全系數(shù)
2.6 本章小結(jié)
第3章 幾何非線性對(duì)高墩穩(wěn)定性的影響
3.1 幾何非線性分析概述
3.1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析的特征
3.1.2 非線性有限元分析步驟
3.1.3 幾何非線性分析的基本原理
3.1.4 T.L列式與U.L列式
3.2 幾何非線性的求解方法
3.2.1 增量法的概念
3.2.2 增量法求解方案
3.2.3 迭代法的概念
3.2.4 Newton-Raphoson法
3.2.5 Newton-Raphoson法迭代流程
3.2.6 增量法和迭代法的比較
3.3 收斂準(zhǔn)則
3.3.1 收斂準(zhǔn)則描述
3.4 幾何非線性范例分析
3.5 工程實(shí)例
3.5.1 Midas civil模型的建立
3.5.2 主要荷載計(jì)算參數(shù)
3.5.3 Midas civil屈曲分析概述
3.6 線性穩(wěn)定性分析
3.6.1 裸墩線性穩(wěn)定性分析
3.6.2 最大懸臂狀態(tài)的線性穩(wěn)定性
3.6.3 成橋狀態(tài)線性穩(wěn)定性分析
3.7 幾何非線性穩(wěn)定性分析
3.7.1 計(jì)算結(jié)果分析
3.8 本章小結(jié)
第4章 溫度效應(yīng)對(duì)高墩穩(wěn)定性的影響
4.1 引言
4.2 雙肢薄壁高墩溫度場(chǎng)實(shí)測(cè)方案
4.2.1 墩身溫度觀測(cè)方法
4.2.2 溫度測(cè)量?jī)x器
4.3 典型氣象條件下實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析
4.3.1 沿墩身厚度方向?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)
4.3.2 日照作用下雙肢薄壁墩墩身沿墩厚方向的溫度分布分析
4.4 沿墩高方向?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)分析
4.5 溫度梯度的擬定
4.6 溫度效應(yīng)對(duì)高墩穩(wěn)定性分析
4.6.1 溫度效應(yīng)對(duì)自體穩(wěn)定的影響
4.6.2 溫度效應(yīng)對(duì)最大懸臂狀態(tài)穩(wěn)定的影響
4.6.3 溫度效應(yīng)對(duì)成橋狀態(tài)穩(wěn)定的影響
4.7 本章小結(jié)
第5章 雙肢薄壁高墩穩(wěn)定性參數(shù)分析
5.1 概述
5.2 墩間系梁對(duì)雙肢薄壁高墩連續(xù)剛構(gòu)穩(wěn)定性的影響
5.3 混凝土強(qiáng)度對(duì)雙肢薄壁高墩連續(xù)剛構(gòu)穩(wěn)定性的影響
5.4 墩身壁厚對(duì)連續(xù)剛構(gòu)橋穩(wěn)定性的影響
5.5 提高高墩連續(xù)剛構(gòu)橋穩(wěn)定性的措施
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]墩間系梁對(duì)雙肢薄壁高墩連續(xù)剛構(gòu)穩(wěn)定性的影響[J]. 馬玉全,王景奇. 廣東公路交通. 2013(02)
[2]高速鐵路空心高墩日照溫度場(chǎng)研究[J]. 張亮亮,陳勇,張海洋. 山東交通學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(01)
[3]基于能量原理的連續(xù)剛構(gòu)橋超高墩非線性分析[J]. 郭曉程,范新明. 黑龍江科技信息. 2013(07)
[4]高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋非線性穩(wěn)定計(jì)算分析[J]. 黃己偉,劉丹. 西部交通科技. 2011(11)
[5]非線性Klein-Gordon方程的精確解[J]. 韓家驊,王軍帽,張文亮,張睿,信春剛. 安徽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(05)
[6]柔性墩墩頂位移的非線性分析方法[J]. 倪全,武星. 公路. 2008(07)
[7]淺析橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定[J]. 榮玉梅,張林. 黑龍江交通科技. 2008(04)
[8]甘竹灘大橋主橋合攏施工[J]. 徐劍華. 山西建筑. 2007(18)
[9]大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的高墩彈性穩(wěn)定分析[J]. 王解軍,陳銓愷. 中南公路工程. 2006(06)
[10]幾何非線性對(duì)高橋墩位移的影響[J]. 王必軍. 建材技術(shù)與應(yīng)用. 2006(01)
博士論文
[1]混凝土箱梁和空心高墩溫度場(chǎng)及溫度效應(yīng)研究[D]. 武立群.重慶大學(xué) 2012
[2]斜拉橋非線性理論及極限承載力研究[D]. 周凌遠(yuǎn).西南交通大學(xué) 2007
碩士論文
[1]彎連續(xù)剛構(gòu)橋力學(xué)性能及穩(wěn)定性分析[D]. 李盼.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[2]混凝土曲線連續(xù)箱梁橋溫度效應(yīng)分析[D]. 鐘守硯.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[3]大跨連續(xù)剛構(gòu)薄壁高墩施工過(guò)程的穩(wěn)定性研究[D]. 廖天驥.西南交通大學(xué) 2011
[4]具有初始缺陷的高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的穩(wěn)定極限荷載分析[D]. 唐翠蘋.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2011
[5]高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋穩(wěn)定性研究[D]. 林云.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2011
[6]橫向沖擊作用下高橋墩的非線性動(dòng)力穩(wěn)定性分析[D]. 馮鑫.湖南大學(xué) 2011
[7]高空作業(yè)平臺(tái)穩(wěn)定性分析[D]. 趙洪亮.長(zhǎng)安大學(xué) 2010
[8]細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)幾何非線性穩(wěn)定性分析[D]. 徐林.大連理工大學(xué) 2010
[9]高墩大跨剛構(gòu)橋墩體施工穩(wěn)定性分析[D]. 張巍.浙江大學(xué) 2010
[10]高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋穩(wěn)定性分析[D]. 郭星亮.西南交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):3665979
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 前言
1.2 國(guó)內(nèi)外高墩連續(xù)剛構(gòu)橋的發(fā)展
1.3 問(wèn)題的提出
1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5 本文的研究?jī)?nèi)容
第2章 高墩橋梁穩(wěn)定性理論
2.1 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的定義
2.2 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問(wèn)題的分類
2.2.1 第一類失穩(wěn)問(wèn)題
2.2.2 第二類失穩(wěn)問(wèn)題
2.3 工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的判別準(zhǔn)則與分析方法
2.3.1 靜力準(zhǔn)則
2.3.2 能量準(zhǔn)則
2.3.3 初始缺陷準(zhǔn)則
2.4 穩(wěn)定問(wèn)題的有限元分析
2.4.1 第一類穩(wěn)定問(wèn)題的線彈性有限元分析
2.4.2 第二類穩(wěn)定問(wèn)題的非線彈性有限元分析
2.5 穩(wěn)定安全系數(shù)
2.6 本章小結(jié)
第3章 幾何非線性對(duì)高墩穩(wěn)定性的影響
3.1 幾何非線性分析概述
3.1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析的特征
3.1.2 非線性有限元分析步驟
3.1.3 幾何非線性分析的基本原理
3.1.4 T.L列式與U.L列式
3.2 幾何非線性的求解方法
3.2.1 增量法的概念
3.2.2 增量法求解方案
3.2.3 迭代法的概念
3.2.4 Newton-Raphoson法
3.2.5 Newton-Raphoson法迭代流程
3.2.6 增量法和迭代法的比較
3.3 收斂準(zhǔn)則
3.3.1 收斂準(zhǔn)則描述
3.4 幾何非線性范例分析
3.5 工程實(shí)例
3.5.1 Midas civil模型的建立
3.5.2 主要荷載計(jì)算參數(shù)
3.5.3 Midas civil屈曲分析概述
3.6 線性穩(wěn)定性分析
3.6.1 裸墩線性穩(wěn)定性分析
3.6.2 最大懸臂狀態(tài)的線性穩(wěn)定性
3.6.3 成橋狀態(tài)線性穩(wěn)定性分析
3.7 幾何非線性穩(wěn)定性分析
3.7.1 計(jì)算結(jié)果分析
3.8 本章小結(jié)
第4章 溫度效應(yīng)對(duì)高墩穩(wěn)定性的影響
4.1 引言
4.2 雙肢薄壁高墩溫度場(chǎng)實(shí)測(cè)方案
4.2.1 墩身溫度觀測(cè)方法
4.2.2 溫度測(cè)量?jī)x器
4.3 典型氣象條件下實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析
4.3.1 沿墩身厚度方向?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)
4.3.2 日照作用下雙肢薄壁墩墩身沿墩厚方向的溫度分布分析
4.4 沿墩高方向?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)分析
4.5 溫度梯度的擬定
4.6 溫度效應(yīng)對(duì)高墩穩(wěn)定性分析
4.6.1 溫度效應(yīng)對(duì)自體穩(wěn)定的影響
4.6.2 溫度效應(yīng)對(duì)最大懸臂狀態(tài)穩(wěn)定的影響
4.6.3 溫度效應(yīng)對(duì)成橋狀態(tài)穩(wěn)定的影響
4.7 本章小結(jié)
第5章 雙肢薄壁高墩穩(wěn)定性參數(shù)分析
5.1 概述
5.2 墩間系梁對(duì)雙肢薄壁高墩連續(xù)剛構(gòu)穩(wěn)定性的影響
5.3 混凝土強(qiáng)度對(duì)雙肢薄壁高墩連續(xù)剛構(gòu)穩(wěn)定性的影響
5.4 墩身壁厚對(duì)連續(xù)剛構(gòu)橋穩(wěn)定性的影響
5.5 提高高墩連續(xù)剛構(gòu)橋穩(wěn)定性的措施
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]墩間系梁對(duì)雙肢薄壁高墩連續(xù)剛構(gòu)穩(wěn)定性的影響[J]. 馬玉全,王景奇. 廣東公路交通. 2013(02)
[2]高速鐵路空心高墩日照溫度場(chǎng)研究[J]. 張亮亮,陳勇,張海洋. 山東交通學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(01)
[3]基于能量原理的連續(xù)剛構(gòu)橋超高墩非線性分析[J]. 郭曉程,范新明. 黑龍江科技信息. 2013(07)
[4]高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋非線性穩(wěn)定計(jì)算分析[J]. 黃己偉,劉丹. 西部交通科技. 2011(11)
[5]非線性Klein-Gordon方程的精確解[J]. 韓家驊,王軍帽,張文亮,張睿,信春剛. 安徽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(05)
[6]柔性墩墩頂位移的非線性分析方法[J]. 倪全,武星. 公路. 2008(07)
[7]淺析橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定[J]. 榮玉梅,張林. 黑龍江交通科技. 2008(04)
[8]甘竹灘大橋主橋合攏施工[J]. 徐劍華. 山西建筑. 2007(18)
[9]大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的高墩彈性穩(wěn)定分析[J]. 王解軍,陳銓愷. 中南公路工程. 2006(06)
[10]幾何非線性對(duì)高橋墩位移的影響[J]. 王必軍. 建材技術(shù)與應(yīng)用. 2006(01)
博士論文
[1]混凝土箱梁和空心高墩溫度場(chǎng)及溫度效應(yīng)研究[D]. 武立群.重慶大學(xué) 2012
[2]斜拉橋非線性理論及極限承載力研究[D]. 周凌遠(yuǎn).西南交通大學(xué) 2007
碩士論文
[1]彎連續(xù)剛構(gòu)橋力學(xué)性能及穩(wěn)定性分析[D]. 李盼.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[2]混凝土曲線連續(xù)箱梁橋溫度效應(yīng)分析[D]. 鐘守硯.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[3]大跨連續(xù)剛構(gòu)薄壁高墩施工過(guò)程的穩(wěn)定性研究[D]. 廖天驥.西南交通大學(xué) 2011
[4]具有初始缺陷的高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的穩(wěn)定極限荷載分析[D]. 唐翠蘋.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2011
[5]高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋穩(wěn)定性研究[D]. 林云.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2011
[6]橫向沖擊作用下高橋墩的非線性動(dòng)力穩(wěn)定性分析[D]. 馮鑫.湖南大學(xué) 2011
[7]高空作業(yè)平臺(tái)穩(wěn)定性分析[D]. 趙洪亮.長(zhǎng)安大學(xué) 2010
[8]細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)幾何非線性穩(wěn)定性分析[D]. 徐林.大連理工大學(xué) 2010
[9]高墩大跨剛構(gòu)橋墩體施工穩(wěn)定性分析[D]. 張巍.浙江大學(xué) 2010
[10]高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋穩(wěn)定性分析[D]. 郭星亮.西南交通大學(xué) 2009
本文編號(hào):3665979
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