轉(zhuǎn)體施工剛架拱橋全過程受力分析研究
本文關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)體施工剛架拱橋全過程受力分析研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:轉(zhuǎn)體施工技術(shù)在一定的條件下是一種快捷的施工技術(shù),施工時考慮到轉(zhuǎn)動體系的重量,轉(zhuǎn)出的橋體是一個開口箱施工工藝的拱圈,待轉(zhuǎn)體完成合龍后,再利用合龍后的拱圈,在拱圈上搭設(shè)支架,澆筑二期混凝土,此時澆筑的混凝土尚未達到強度標(biāo)準(zhǔn),會以荷載的形式加在拱圈上,使得拱圈受到很大的施工荷載,最不利工況可能出現(xiàn)在施工過程當(dāng)中,因此對轉(zhuǎn)體完成澆筑二期混凝土施工工藝的橋梁來說,施工過程的分析是尤其重要的。在設(shè)計中,一般只會考慮一次成橋進行設(shè)計,而實際上考慮施工過程成橋的計算結(jié)果與不考慮施工過程一次成橋計算結(jié)果是存在差異,本文以黑河大橋轉(zhuǎn)體施工剛架拱橋為工程背景分析比較了這種差異。結(jié)合某轉(zhuǎn)體施工剛架拱橋,詳細分析此橋轉(zhuǎn)體施工及澆筑二期混凝土的施工過程,采用大型土木結(jié)構(gòu)有限元軟件Midas/FEA對此橋施工過程進行模擬計算,對典型施工工況進行受力分析。其次對此橋不考慮施工過程一次成橋進行受力分析,進而比較考慮施工過程成橋與不考慮施工過程一次成橋之間的差異。通過對轉(zhuǎn)體施工成橋過程模擬分析以及一次落架成橋計算分析結(jié)果表明:(1)詳細分析每一施工階段的受力狀態(tài)及變形,尤其是幾個重要的施工工況,對橋梁工程的每個工況的豎向位移、正應(yīng)力、第一主應(yīng)力、第三主應(yīng)力進行計算分析,并且計算了每一個工況的最大位移、最大應(yīng)力,提出施工方案,以便安全施工。并且,分析了每一個工況橋梁結(jié)構(gòu)幾個控制截面的撓度和上、下應(yīng)力。(2)分析了每一個工況橋梁結(jié)構(gòu)幾個控制截面的累計撓度和上、下應(yīng)力,并且分析了各控制截面的撓度和上、下應(yīng)力隨著施工過程的變化趨勢,經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn),拱頂附近的橋梁結(jié)構(gòu)受到施工過程的影響是最大的,變化趨勢最明顯。(3)對不考慮施工過程一次成橋建模模擬計算分析,在只考慮恒載、混凝土收縮與徐變及抗壓強度情況下,計算了小孤山水庫黑河大橋一次成橋的狀態(tài),分析了一次成橋的位移、應(yīng)力。(4)對考慮施工過程成橋與不考慮施工過程一次成橋的幾個控制截面的位移與上、下緣應(yīng)力進行比較分析,得出比較結(jié)果。結(jié)果表明,位移與應(yīng)力的差值都在20%以內(nèi)。結(jié)果表明某轉(zhuǎn)體施工剛架拱橋的施工過程安全可靠,分析理論數(shù)據(jù)可為類似橋梁的施工提供參考。
【關(guān)鍵詞】:剛架拱橋 轉(zhuǎn)體施工 一次成橋 二期混凝土 施工過程分析
【學(xué)位授予單位】:蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U445.4
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-16
- 1.1 拱橋概述9
- 1.2 箱型剛架拱橋簡述9-10
- 1.3 拱橋施工方法簡述10-12
- 1.3.1 拱橋有支架施工方法10-11
- 1.3.2 拱橋的無支架施工11-12
- 1.4 橋梁轉(zhuǎn)體施工發(fā)展概況與技術(shù)要點12-14
- 1.4.1 轉(zhuǎn)體施工概述12
- 1.4.2 轉(zhuǎn)體施工方法特點12-13
- 1.4.3 轉(zhuǎn)體施工方法分類13-14
- 1.5 本文研究內(nèi)容及其研究意義14-16
- 2 橋梁施工過程分析方法16-20
- 2.1 施工仿真計算分析方法16-17
- 2.1.1 施工仿真計算分析方法概述16
- 2.1.2 施工仿真計算各個分析方法的優(yōu)缺點16-17
- 2.1.3 本論文計算方法的選擇17
- 2.2 橋梁施工仿真計算分析的實現(xiàn)方式概述17-18
- 2.3 本論文所采用的有限元方法18
- 2.4 本章小結(jié)18-20
- 3 工程概括20-27
- 3.1 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范及規(guī)程20-21
- 3.1.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)20-21
- 3.1.2 設(shè)計規(guī)范21
- 3.2 橋梁設(shè)計21-24
- 3.2.1 橋型方案和施工工藝的選擇21
- 3.2.2 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計21-24
- 3.3 橋梁工程施工特點24-25
- 3.4 橋梁工程主要建筑材料25-26
- 3.5 本章小結(jié)26-27
- 4 小孤山水庫黑河大橋施工過程計算分析27-61
- 4.1 基于Midas/FEA的施工仿真分析方法的實現(xiàn)27-29
- 4.1.1 Midas/FEA的施工仿真分析方法概述27
- 4.1.2 Midas/FEA程序有限元單元類型介紹27-28
- 4.1.3 定義施工階段28
- 4.1.4 激活與鈍化28-29
- 4.2 施工模型的建立29-32
- 4.2.1 工況分類說明29-30
- 4.2.2 施工過程中施工荷載的計算30-31
- 4.2.3 施工過程模型的建立31-32
- 4.3 施工過程模擬計算分析32-59
- 4.3.1 施工過程各工況的計算結(jié)果分析32-57
- 4.3.2 施工過程控制截面的位移與應(yīng)力變化趨勢57-59
- 4.4 本章小結(jié)59-61
- 5 考慮施工過程成橋與不考慮施工過程一次成橋的比較分析61-69
- 5.1 不考慮施工過程一次成橋的模擬計算分析61-64
- 5.1.1 建模說明61-62
- 5.1.2 分析計算結(jié)果62-64
- 5.2 不考慮施工過程一次成橋與考慮施工過程成橋位移比較分析64-66
- 5.3 不考慮施工過程一次成橋與考慮施工過程成橋應(yīng)力比較分析66-68
- 5.4 本章小結(jié)68-69
- 6 結(jié)論與展望69-70
- 結(jié)論69
- 展望69-70
- 致謝70-71
- 參考文獻71-73
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果73
【參考文獻】
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本文編號:495055
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