裝配式鋼桁—砼組合連續(xù)剛構(gòu)橋施工階段結(jié)構(gòu)性能研究
本文關(guān)鍵詞:裝配式鋼桁—砼組合連續(xù)剛構(gòu)橋施工階段結(jié)構(gòu)性能研究
更多相關(guān)文章: 裝配式 組合結(jié)構(gòu) 方案比選 施工偏差 穩(wěn)定性分析
【摘要】:針對(duì)常規(guī)混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋普遍存在的開(kāi)裂和后期撓度過(guò)大等問(wèn)題,依托交通運(yùn)輸部應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目“特大跨鋼桁-砼組合連續(xù)剛構(gòu)橋建設(shè)基礎(chǔ)理論研究”,基于導(dǎo)師周志祥教授提出的裝配式鋼桁-混凝土組合連續(xù)剛構(gòu)橋,本文以主跨為386m的裝配式鋼桁-混凝土組合連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)楣こ瘫尘?對(duì)橋梁在施工階段的力學(xué)行為開(kāi)展了系統(tǒng)研究,主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)闡述了裝配式鋼桁-混凝土組合連續(xù)剛構(gòu)橋的基本概念、構(gòu)造特點(diǎn);探討了裝配式鋼桁-混凝土組合連續(xù)剛構(gòu)橋的四種施工方案:鋼桁與橋面板同步懸臂安裝施工;鋼桁合攏后橋面板分多批次與鋼桁聯(lián)結(jié)施工;鋼桁合攏后橋面板分少批次與鋼桁聯(lián)結(jié)施工;鋼桁合攏后橋面板一次性與鋼桁聯(lián)結(jié)施工。(2)對(duì)主跨為386m的依托工程橋梁建立考慮施工階段的空間桿系有限元模型;對(duì)比分析了四種不同施工方案下結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)、變形、施工難易,其中鋼桁合攏后橋面板分六批次與鋼桁焊接施工方案在整個(gè)施工過(guò)程和正常使用階段,結(jié)構(gòu)各桿件均未出現(xiàn)應(yīng)力超限情況。(3)針對(duì)鋼桁合攏后橋面板分六批次與鋼桁焊接施工的情況,對(duì)橋面板預(yù)應(yīng)力張拉階段是否產(chǎn)生翹起變形建立了簡(jiǎn)化分析模型,結(jié)果表明預(yù)應(yīng)力張拉引起橋面板上翹變形明顯小于橋面板在自重作用下的下?lián)献冃?即橋面板在自重下可自動(dòng)與鋼桁頂面貼合。(4)預(yù)應(yīng)力張拉控制力降低10%,橋面板各截面壓應(yīng)力儲(chǔ)備均有降低,靠近預(yù)應(yīng)力張拉端處降幅更為明顯;對(duì)鋼桁桿件應(yīng)力影響不大。預(yù)制橋面板與鋼桁焊縫每間隔一節(jié)間發(fā)生失效,僅焊接失效且靠近預(yù)應(yīng)力張拉處的橋面板壓應(yīng)力、上弦桿拉應(yīng)力增幅明顯;其它桿件應(yīng)力變化不大。(5)對(duì)依托工程橋梁的鋼桁最大懸臂狀態(tài)、橋面板安裝階段、成橋階段進(jìn)行了線性穩(wěn)定分析,結(jié)果表明結(jié)構(gòu)橫向剛度遠(yuǎn)小于縱向剛度,各施工階段首先出現(xiàn)面外失穩(wěn),但結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全系數(shù)均滿(mǎn)足規(guī)范要求;在兩幅橋鋼桁梁的墩頂及四分點(diǎn)位置增設(shè)橫向聯(lián)結(jié)系,可大幅提高施工階段橋梁的橫向穩(wěn)定性;當(dāng)墩高超過(guò)100m時(shí),為保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全性,建議在雙肢薄壁墩之間設(shè)置橫向聯(lián)系。
【關(guān)鍵詞】:裝配式 組合結(jié)構(gòu) 方案比選 施工偏差 穩(wěn)定性分析
【學(xué)位授予單位】:重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:U445.4;U448.23
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 緒論10-17
- 1.1 連續(xù)剛構(gòu)橋概述10-12
- 1.1.1 連續(xù)剛構(gòu)橋的特點(diǎn)10-11
- 1.1.2 現(xiàn)有混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的問(wèn)題11
- 1.1.3 連續(xù)剛構(gòu)橋的發(fā)展趨勢(shì)11-12
- 1.2 鋼-混凝土組合橋梁概述12-15
- 1.2.1 鋼-混凝土組合橋梁發(fā)展概況12-15
- 1.2.2 鋼-混凝土組合橋梁的特點(diǎn)15
- 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容15-17
- 第二章 裝配式鋼桁-混凝土組合連續(xù)剛構(gòu)特點(diǎn)及建模方法17-34
- 2.1 裝配式鋼桁-混凝土組合連續(xù)剛構(gòu)橋的基本概念17-22
- 2.1.1 PCSS剪力鍵及橋面板的構(gòu)造特點(diǎn)17-18
- 2.1.2 鋼桁的主要構(gòu)造特點(diǎn)18-20
- 2.1.3 鋼桁-混凝土組合試驗(yàn)梁的制作工序20-22
- 2.2 鋼桁-混凝土連續(xù)續(xù)剛構(gòu)橋施施工方法法22-24
- 2.3 鋼桁-混凝土組合連續(xù)剛構(gòu)橋施工方案24-29
- 2.3.1 鋼桁與橋面板同步安裝施工24-26
- 2.3.2 鋼桁合攏后橋面板分多批次與鋼桁焊接施工26-28
- 2.3.3 橋面板分少批次與鋼桁焊接施工28-29
- 2.3.4 橋面板一次性與鋼桁焊接施工29
- 2.4 考慮施工過(guò)程有限元模型的建立方法29-32
- 2.4.1 有限元軟件的選取29
- 2.4.2 PCSS剪力鍵的模擬方法29-30
- 2.4.3 施工過(guò)程的模擬30-32
- 2.5 本章小結(jié)32-34
- 第三章 主跨386m連續(xù)剛構(gòu)橋在不同施工方案下的力學(xué)特性研究34-56
- 3.1 依托工程概況34-37
- 3.1.1 上部結(jié)構(gòu)35-36
- 3.1.2 下部結(jié)構(gòu)36-37
- 3.2 計(jì)算模型的介紹37-41
- 3.2.1 材料和截面特性37-38
- 3.2.2 施工階段的劃分38-40
- 3.2.3 有限元模型的建立40-41
- 3.3 施工過(guò)程應(yīng)力變化41-50
- 3.3.1 鋼桁與橋面板同步安裝41-43
- 3.3.2 鋼桁合攏后預(yù)制橋面板分六批次和鋼桁焊接43-45
- 3.3.3 鋼桁合攏后預(yù)制橋面板分三批次和鋼桁焊接45-47
- 3.3.4 鋼桁合攏后預(yù)制橋面板一次性和鋼桁焊接47-50
- 3.4 四種施工方案的對(duì)比分析50-54
- 3.4.1 結(jié)構(gòu)受力對(duì)比分析50-52
- 3.4.2 變形對(duì)比分析52-53
- 3.4.3 施工難易對(duì)比分析53
- 3.4.4 對(duì)比分析結(jié)果53-54
- 3.5 本章小結(jié)54-56
- 第四章 橋面板安裝過(guò)程結(jié)構(gòu)性能研究56-73
- 4.1 正常施工下結(jié)構(gòu)的行為分析56-63
- 4.1.1 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析56-57
- 4.1.2 結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析57-62
- 4.1.3 結(jié)構(gòu)撓度分析62-63
- 4.2 橋面板翹起變形分析63-65
- 4.2.1 簡(jiǎn)化模型的建立63-64
- 4.2.2 計(jì)算結(jié)果64-65
- 4.3 預(yù)應(yīng)力施工偏差影響分析65-68
- 4.3.1 預(yù)應(yīng)力偏差對(duì)應(yīng)力的影響65-67
- 4.3.2 預(yù)應(yīng)力偏差對(duì)撓度的影響67-68
- 4.4 橋面板焊接施工偏差影響分析68-71
- 4.4.1 剪力鍵焊縫失效對(duì)應(yīng)力的影響68-71
- 4.4.2 剪力鍵焊縫失效對(duì)撓度的影響71
- 4.5 本章小結(jié)71-73
- 第五章 裝配式鋼桁-混凝土組合連續(xù)剛構(gòu)橋穩(wěn)定性分析73-88
- 5.1 穩(wěn)定性分析理論73-76
- 5.1.1 第一類(lèi)穩(wěn)定分析73-75
- 5.1.2 第二類(lèi)穩(wěn)定分析75-76
- 5.2 線性穩(wěn)定性分析76-80
- 5.2.1 橋墩竣工階段76-77
- 5.2.2 鋼桁最大懸臂狀態(tài)77-79
- 5.2.3 橋面板安裝階段79
- 5.2.4 成橋狀態(tài)79-80
- 5.3 非線性穩(wěn)定分析80-82
- 5.3.1 最大雙懸臂狀態(tài)81
- 5.3.2 成橋狀態(tài)81-82
- 5.4 增強(qiáng)最大懸臂狀態(tài)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的探討82-85
- 5.4.1 增設(shè)臨時(shí)塔架和拉索82-83
- 5.4.2 兩幅橋增設(shè)橫向聯(lián)結(jié)系83-85
- 5.5 墩高對(duì)最大懸臂狀態(tài)穩(wěn)定性的影響85-86
- 5.6 本章小結(jié)86-88
- 第六章 結(jié)論與展望88-90
- 6.1 結(jié)論88-89
- 6.2 展望89-90
- 致謝90-91
- 參考文獻(xiàn)91-94
- 在學(xué)期間發(fā)表的論著及取得的科研成果94
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