發(fā)布時間：2024-03-17 15:55

　　鋼管混凝土拱橋因承載能力高、施工快速、適應(yīng)高山峽谷復(fù)雜地形等優(yōu)勢成為橋梁界的興盛力量,得到了廣泛應(yīng)用和大規(guī)模建設(shè),一躍成為大跨度橋梁發(fā)展的主要方向之一。鋼管混凝土組合效應(yīng)是發(fā)揮其優(yōu)越性的前提,然而實際工程中鋼管混凝土拱肋普遍存在的脫空問題,直接影響到結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)及耐久性。本文從服役環(huán)境下的鋼管混凝土拱橋出發(fā),綜合考慮拱結(jié)構(gòu)內(nèi)力、太陽輻射溫度場、混凝土?xí)r變效應(yīng)影響因素,開展了脫空機(jī)理及影響分析。本文的主要工作如下:1.基于鋼管混凝土計算理論,以一座主跨300m的鋼管混凝土拱橋工程實例為依托,結(jié)合不同數(shù)值模擬方法,利用Midas/Civil計算了整體結(jié)構(gòu)在荷載作用下的內(nèi)力、撓度,分析了拱肋的內(nèi)力分布規(guī)律,總結(jié)了拱結(jié)構(gòu)的受力特點,對比研究了統(tǒng)一理論模擬方法與雙單元模擬方法的差異;根據(jù)結(jié)構(gòu)整體分析識別關(guān)鍵構(gòu)件,構(gòu)建“鋼管—界面—混凝土”精細(xì)化細(xì)觀模型,分析了鋼管混凝土拱肋在軸心壓力、偏心壓力作用下的界面狀態(tài)及脫空程度。2.基于ASHARE晴空分析模型及瞬態(tài)熱傳導(dǎo)理論,闡明了太陽輻射溫度場理論,明晰了鋼管混凝土日照溫度場有限元分析流程,結(jié)合ANSYS的APDL語言開展了太陽輻射下的鋼管混凝土溫度...

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目的及意義
        1.3.1 鋼管混凝土脫空現(xiàn)象及分類
        1.3.2 鋼管混凝土脫空機(jī)理研究現(xiàn)狀
        1.3.3 脫空對鋼管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)性能的影響研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究內(nèi)容
第二章 鋼管混凝土拱橋內(nèi)力分布規(guī)律及其對脫空的影響分析
    2.1 鋼管混凝土數(shù)值模擬計算理論
    2.2 鋼管混凝土拱橋內(nèi)力分布規(guī)律研究
        2.2.1 工程實例
        2.2.2 空間有限元模型建立
        2.2.3 施工過程對拱結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響分析
        2.2.4 恒載效應(yīng)分析
        2.2.5 活載效應(yīng)分析
        2.2.6 組合效應(yīng)分析
    2.3 內(nèi)力作用下鋼管混凝土拱肋脫空機(jī)理分析
        2.3.1 軸向壓力作用下脫空機(jī)理數(shù)值分析
        2.3.2 軸向壓力作用下脫空機(jī)理有限元分析
        2.3.3 偏心壓力作用下脫空機(jī)理有限元分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 鋼管混凝土拱橋不均勻溫度場及其對脫空的影響分析
    3.1 溫度作用的分類
    3.2 太陽輻射
        3.2.1 太陽常數(shù)
        3.2.2 太陽光線角度參數(shù)
        3.2.3 太陽輻射強(qiáng)度計算
        3.2.4 太陽輻射下的熱傳導(dǎo)
        3.2.5 有限元熱分析的實現(xiàn)
    3.3 太陽輻射作用下鋼管混凝土拱肋截面溫度場
        3.3.1 理論模型的參數(shù)取值
        3.3.2 有限元模型的建立
        3.3.3 鋼管混凝土太陽輻射不均勻溫度場結(jié)果及分析
    3.4 鋼管混凝土太陽輻射溫度效應(yīng)及其對脫空的影響分析
        3.4.1 鋼管混凝土位移、應(yīng)力分布
        3.4.2 不均勻溫度場作用下的鋼管混凝土脫空分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 不均勻溫度場—偏心壓力—混凝土?xí)r變效應(yīng)耦合作用下鋼管混凝土脫空機(jī)理研究
    4.1 混凝土?xí)r變效應(yīng)及其對脫空的影響分析
        4.1.1 混凝土收縮時變模型
        4.1.2 混凝土徐變時變模型
        4.1.3 時變效應(yīng)計算方法
        4.1.4 混凝土收縮徐變對脫空影響分析
    4.2 多因素耦合作用下鋼管混凝土構(gòu)件脫空分析
        4.2.1 有限元模型的建立
        4.2.2 結(jié)果及分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 鋼管混凝土拱肋脫空檢測試驗
    5.1 依托工程概況
    5.2 脫空檢測方法及可行性研究
        5.2.1 檢測原理
        5.2.2 檢測設(shè)備
        5.2.3 影響因素及可行性分析
        5.2.4 判別脫空的準(zhǔn)則
    5.3 實橋脫空檢測試驗方案
        5.3.1 試驗?zāi)康?br>        5.3.2 測點布置
        5.3.3 方案實施
    5.4 試驗結(jié)果及分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 脫空對鋼管混凝土拱結(jié)構(gòu)性能影響分析
    6.1 有限元模型的建立
    6.2 脫空對拱結(jié)構(gòu)豎向剛度的影響分析
    6.3 脫空對拱結(jié)構(gòu)極限承載力的影響分析
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論及展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間發(fā)表的論文和取得的學(xué)術(shù)成果



本文編號：3931265