近年來,我國高速公路建設(shè)事業(yè)蓬勃發(fā)展,但在開展高速公路橋梁營運現(xiàn)狀調(diào)查時,常常能夠發(fā)現(xiàn)連續(xù)梁橋交接墩墩頂會出現(xiàn)較大的縱向偏位,同時伴有支座滑移超限和墩底環(huán)裂縫等病害,這類病害使得橋墩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力大大降低,橋梁結(jié)構(gòu)安全無法得到保障。因此進行連續(xù)梁橋橋墩偏位成因及穩(wěn)定安全性研究對橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計和運營維護提供了重要的參考價值。本文以輝白高速李家堡子特大橋為工程背景,利用ABAQUS有限元分析軟件建立了兩聯(lián)橋梁模型,對交接墩墩頂偏位的成因進行橋梁整體和橋墩局部分析,同時還從橋墩穩(wěn)定性、受力性能以及損傷性能三個方面分析橋墩偏位后的穩(wěn)定安全性能。首先介紹了橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題的分類、穩(wěn)定性分析的有限元法以及初始幾何缺陷的模擬方法,明確了橋墩進行偏位后的非線性穩(wěn)定性分析,需要將特征值屈曲分析得到的一階屈曲模態(tài)作為含有初始幾何缺陷的橋墩結(jié)構(gòu)形態(tài),再基于弧長法利用ABAQUS對橋墩穩(wěn)定極限荷載進行求解。其次對有限元基本原理進行介紹,明確了ABAQUS橋梁模型材料本構(gòu)關(guān)系,重點進行了混凝土損傷塑性模型重要參數(shù)的推導(dǎo),同時詳細分析了盆式橡膠支座滑動面的接觸屬性,包括滑動面間的接觸相互作用、單元類型等,... 

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 橋墩偏位研究現(xiàn)狀
        1.2.2 橋墩穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
第2章 橋墩穩(wěn)定性分析計算理論
    2.1 橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題概述
        2.1.1 第一類穩(wěn)定問題—平衡分叉失穩(wěn)
        2.1.2 第二類穩(wěn)定問題—極值點失穩(wěn)
    2.2 基于有限單元法的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析方法
        2.2.1 特征值屈曲分析
        2.2.2 非線性屈曲分析
    2.3 初始幾何缺陷的模擬方法
        2.3.1 隨機缺陷模態(tài)法
        2.3.2 一致缺陷模態(tài)法
    2.4 基于弧長法的穩(wěn)定極限荷載求解
    2.5 本章小結(jié)
第3章 工程概況及全橋模型的建立
    3.1 工程概況
    3.2 有限元基本原理
    3.3 材料的本構(gòu)模型
        3.3.1 混凝土塑性損傷模型
        3.3.2 混凝土塑性損傷模型的參數(shù)設(shè)置
        3.3.3 鋼筋本構(gòu)模型
    3.4 支座滑動面接觸分析理論
        3.4.1 接觸分析的有限元解法
        3.4.2 接觸對的設(shè)定
        3.4.3 接觸面間的相互作用
        3.4.4 接觸面單元類型
    3.5 全橋模型的建立
    3.6 本章小結(jié)
第4章 連續(xù)梁橋橋墩偏位成因分析
    4.1 概述
    4.2 設(shè)計作用對橋墩偏位的影響
    4.3 支座滑動面不水平對橋墩偏位的影響
    4.4 主梁長期溫度變化對橋墩偏位的影響
        4.4.1 溫度荷載的種類和特點
        4.4.2 理想狀態(tài)下主梁長期溫度變化對橋墩偏位的影響
        4.4.3 支座滑動面不水平時主梁長期溫度變化對橋墩偏位的影響
    4.5 墩身日照溫差對橋墩偏位的影響
    4.6 橋墩偏位的其他影響因素
        4.6.1 初始幾何缺陷對橋墩偏位的影響
        4.6.2 墩身剛度對橋墩偏位的影響
        4.6.3 支座摩擦系數(shù)對橋墩偏位的影響
    4.7 本章小結(jié)
第5章 連續(xù)梁橋橋墩偏位后的穩(wěn)定安全性分析
    5.1 概述
    5.2 偏位后橋墩穩(wěn)定性分析
        5.2.1 特征值屈曲分析
        5.2.2 非線性屈曲分析
    5.3 偏位后橋墩受力性能分析
    5.4 偏位后橋墩損傷性能分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝



本文編號：3729544