本文關(guān)鍵詞：多跨曲線連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)受力及穩(wěn)定性分析

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【摘要】：本文以江珠高速公路,南水互通立交A匝道,第二聯(lián)4×25 m的曲線梁橋為工程背景。結(jié)合Midas civil軟件,對該曲線梁橋進行了三維模型計算分析。以期理清曲線梁橋“彎扭耦合”效應(yīng)的影響、曲線梁橋撓曲線形、曲線梁支座脫空、梁體傾覆等病害的發(fā)生機理。結(jié)合該曲線梁橋工程實例,主要進行了以下幾個方面的分析與研究:(1)首先對國內(nèi)、國外曲線箱梁橋的發(fā)展概況,曲線梁橋布置特點進行了歸納和總結(jié)。然后,針對我國橋梁學(xué)者關(guān)于預(yù)應(yīng)力混凝土曲線梁橋的研究現(xiàn)狀進行對比和分析;(2)從曲線梁橋的力學(xué)特征和相關(guān)計算理論入手。對曲線梁橋的力學(xué)特性、“彎扭耦合”現(xiàn)象進行分析;對曲線梁橋微梁段平衡微分方程、幾何微分方程以及考慮剪力滯效應(yīng)的“彎扭耦合”進行分析,對曲線梁橋內(nèi)力與變形關(guān)系進行相關(guān)探討;(3)結(jié)合Midas civil軟件,通過對4×25m預(yù)應(yīng)力混凝土曲線梁橋單梁模型的結(jié)構(gòu)受力分析。探討該曲線梁橋在恒載、車輛活載、溫度效應(yīng)、支座沉降等荷載作用下的受力特性;(4)針對曲線梁橋使用階段,獨柱墩常見病害:上部結(jié)構(gòu)梁體傾覆、支座脫空、獨柱墩處支座轉(zhuǎn)角過大、獨柱墩處橫隔梁承載力不夠等問題進行分析。并提出了有效地防止支座脫空現(xiàn)象發(fā)生的措施。結(jié)合以上關(guān)于曲線梁橋的分析與研究工作,得出以下結(jié)論:(1)當曲線梁橋的曲率半徑R較大時,曲線梁橋內(nèi)外兩側(cè)支座的支反力差別將會越小。曲線梁橋內(nèi)側(cè)支座的支反力要小于外側(cè)。因此需要設(shè)置抗扭支座以防支座脫空現(xiàn)象的出現(xiàn);(2)曲線梁橋在恒載作用下,全橋扭矩呈現(xiàn)出:兩邊跨扭矩較大,兩中跨扭矩較小的特點。同時,因曲線梁橋“彎扭耦合”效應(yīng)的影響:當曲線梁橋曲率半徑R較大時,梁體會出現(xiàn)上下緣以及左右端的應(yīng)力相差不大的現(xiàn)象;(4)對于曲線梁橋來說,由溫度梯度以及系統(tǒng)溫度引起的曲線橋梁內(nèi)力影響是不能忽略不計的;(5)對于曲線梁橋支座脫空現(xiàn)象,應(yīng)采用全橋驗算的手段來判別支座脫空、獨柱墩處支座轉(zhuǎn)角過大等問題,并提出增大抗扭支座間距的措施來防止支座脫空現(xiàn)象的發(fā)生。(6)建議對曲線梁橋,獨柱墩進行端部擴大設(shè)計,改單支座為雙支座。這樣可以有效地避免橫隔梁處支反力過大,以及因上部結(jié)構(gòu)發(fā)生變形等問題而引起的梁體突然傾覆現(xiàn)象。通過以上研究內(nèi)容及相關(guān)結(jié)論,以期能夠為混凝土曲線梁橋更加廣泛地應(yīng)用做出應(yīng)有的貢獻,為曲線梁橋工程病害的防治提供可靠依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：曲線梁橋 彎扭耦合 抗傾覆 支座脫空
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U441;U448.215
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 曲線梁橋的概述11
• 1.2 曲線梁橋的國外發(fā)展概況11-15
• 1.3 曲線梁橋的國內(nèi)發(fā)展概況15-17
• 1.4 國內(nèi)外曲線梁橋的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.5 我國學(xué)者在曲線梁橋方面做出的研究19-21
• 1.6 本文研究目的及內(nèi)容21-23
• 1.6.1 本文研究目的21-22
• 1.6.2 本文研究內(nèi)容22-23
• 第二章 曲線梁橋力學(xué)特征及理論分析23-31
• 2.1 曲線梁橋的力學(xué)特性23
• 2.2 曲線梁橋受力特征的影響因素23-28
• 2.2.1 曲線梁段平衡微分方程24-25
• 2.2.2 曲線梁段幾何微分方程25-26
• 2.2.3 考慮剪力滯的曲線梁“彎扭耦合”分析26-27
• 2.2.4 曲線梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形的關(guān)系27-28
• 2.3 曲線梁橋計算理論綜述28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 第三章 基于單梁模型的曲線梁橋?qū)嵗治?/span>31-59
• 3.1 工程背景31-32
• 3.1.1 曲線箱梁橋的技術(shù)標準31-32
• 3.1.2 曲線箱梁橋的鋼束布置32
• 3.2 全橋單梁模型的建立32-37
• 3.2.1 Midas civil模型概述32-33
• 3.2.2 主梁單元的模擬33-34
• 3.2.3 邊界條件的模擬34
• 3.2.4 全橋計算荷載的模擬34-37
• 3.3 恒載作用下曲線梁橋橋受力分析37-42
• 3.3.1 恒載作用下的支座反力37-38
• 3.3.2 恒載作用下的位移38-39
• 3.3.3 恒載作用下的彎矩39-40
• 3.3.4 恒載作用下的扭矩40
• 3.3.5 恒載作用下的應(yīng)力40-42
• 3.4 預(yù)應(yīng)力荷載作用下曲線梁橋受力分析42-46
• 3.4.1 預(yù)應(yīng)力荷載作用下的支座反力42-43
• 3.4.2 預(yù)應(yīng)力荷載作用下的位移43
• 3.4.3 預(yù)應(yīng)力荷載作用下的彎矩43-44
• 3.4.4 預(yù)應(yīng)力荷載作用下的扭矩44
• 3.4.5 預(yù)應(yīng)力荷載作用下的應(yīng)力44-46
• 3.5 活載作用下曲線梁橋受力分析46-49
• 3.5.1 汽車荷載作用下的位移46
• 3.5.2 汽車荷載作用下的彎矩46-47
• 3.5.3 汽車荷載作用下的扭矩47
• 3.5.4 汽車荷載作用下的應(yīng)力47-49
• 3.6 溫度作用下曲線梁橋的受力分析49-54
• 3.6.1 溫度荷載作用下的位移49-51
• 3.6.2 溫度荷載作用下的彎矩51
• 3.6.3 溫度荷載作用下的扭矩51-52
• 3.6.4 溫度荷載作用下的應(yīng)力52-54
• 3.7 支座沉降作用下曲線梁橋的受力分析54-56
• 3.7.1 支座沉降作用下的彎矩54-55
• 3.7.2 支座沉降作用下的扭矩55
• 3.7.3 支座沉降作用下的主梁應(yīng)力55-56
• 3.8 各種荷載組合下的曲線梁橋受力分析56-57
• 3.9 本章小結(jié)57-59
• 第四章 曲線梁橋穩(wěn)定性與支座脫空、橫隔梁承載力驗算59-70
• 4.1 曲線梁橋的橫向抗傾覆原理59-61
• 4.2 曲線梁橋的橫向抗傾覆驗算61-63
• 4.3 曲線梁橋的支座脫空驗算63-66
• 4.4 獨柱墩處橫隔梁的承載力驗算66-68
• 4.5 本章小結(jié)68-70
• 第五章 結(jié)論與展望70-72
• 5.1 結(jié)論70-71
• 5.2 展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻73-76
• 在學(xué)期間發(fā)表的論文及科研成果76

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