本文關鍵詞：直線獨柱墩梁橋抗傾覆計算理論和方法研究

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【摘要】：獨柱墩梁橋因單柱支撐,具有節(jié)約橋下空間和造價的優(yōu)勢,因而自上世紀50年代開始廣泛應用于公路和城市立交樞紐。但是日益發(fā)展的經(jīng)濟導致交通運輸量的劇增,隨著超載車輛的增多,獨柱墩梁橋出現(xiàn)傾覆破壞的現(xiàn)象也越來越多地見諸報端。本文以春暉大橋和哈爾濱洪福路段匝道橋兩座典型的直線型獨柱墩梁橋為研究對象,系統(tǒng)研究了直線型獨柱墩梁橋在超偏載作用下箱梁發(fā)生傾覆破壞的機理,深入研究了獨柱墩梁橋傾覆的影響因素;通過建立箱梁、支座和橋墩三者相互作用關系,構造抗傾覆承載力實用計算方法和簡化計算方法,并提出推薦規(guī)范使用方法,對獨柱墩梁橋抗傾覆設計具有很好的理論和工程現(xiàn)實意義。論文主要開展了以下4個方面的研究:(1)通過對多座獨柱墩梁橋倒塌現(xiàn)場殘骸的調查研究,提出了獨柱墩梁橋傾覆過程中的4種可能破壞模式;(2)建立了考慮支座尺寸有利影響的獨柱墩抗傾覆承載力實用計算方法;(3)提出不考慮自重及大轉動有利影響的獨柱墩抗傾覆承載力簡化計算方法,并基于可靠度理論,得出了具有95%保證率的抗彎承載力小于抗傾覆承載力的橫向穩(wěn)定系數(shù)。(4)以上虞春暉橋和哈爾濱匝道橋為例,對實用、簡化計算方法進行驗證。研究結果表明:(1)現(xiàn)有規(guī)范中的傾覆計算方法以剛體轉動為主,過大估計了獨柱墩梁橋抗傾覆能力;(2)本文所提出的抗傾覆實用計算方法可較好地模擬傾覆臨界荷載;(3)增大支座橫向尺寸和加大端部支座間距可顯著提高獨柱墩梁橋的抗傾覆承載能力。
【關鍵詞】：直線獨柱墩梁橋 破壞模式 橫向傾覆 抗傾覆計算方法
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U442.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 研究目的和意義9-11
• 1.2 獨柱墩直線梁橋的應用現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 概述11
• 1.2.2 獨柱墩梁橋的受力特點11-12
• 1.2.3 各類獨柱支承梁式橋傾覆破壞特征12-13
• 1.3 獨柱墩抗傾覆計算存在的問題13-17
• 1.3.1 未將箱梁作為變形體來進行抗傾覆計算13-15
• 1.3.2 無法準確計算箱梁自重對抗傾覆的有利影響15
• 1.3.3 未考慮箱梁大轉動對獨柱墩抗傾覆的影響15-16
• 1.3.4 欠缺有力的梁橋事故調查理論和計算工具16-17
• 1.4 本文研究內容17-19
• 1.4.1 主要研究內容17-18
• 1.4.2 技術路線18-19
• 第2章 直線獨柱墩梁橋傾覆破壞模式19-32
• 2.1 兩座案例橋工程概況19-22
• 2.1.1 上虞春暉橋工程概況19-20
• 2.1.2 哈爾濱匝道橋工程概況20-22
• 2.2 案例橋傾覆破壞痕跡比對22-25
• 2.2.1 上虞春暉橋傾覆事故現(xiàn)場痕跡比對22-24
• 2.2.2 哈爾濱匝道橋傾覆事故現(xiàn)場痕跡分析24-25
• 2.3 直線型獨柱墩梁橋傾覆破壞模式25-31
• 2.3.1 整體傾覆25-27
• 2.3.2 支座擠出27-29
• 2.3.3 箱梁滑移29-30
• 2.3.4 抗扭支座脫空30-31
• 2.4 本章小結31-32
• 第3章 直線獨柱墩梁橋抗傾覆承載力計算方法32-42
• 3.1 規(guī)范推薦方法32-34
• 3.1.1 規(guī)范條文32
• 3.1.2 規(guī)范條文說明32-34
• 3.2 直線型獨柱墩梁橋抗傾覆承載力實用方法34-36
• 3.3 獨柱墩梁橋抗傾覆承載力簡化計算方法36-37
• 3.4 基于ABAQUS非線性有限元分析的獨柱墩梁橋倒塌計算方法37-41
• 3.4.1 模型參數(shù)確定37-38
• 3.4.2 ABAQUS建模要點38-41
• 3.5 本章小結41-42
• 第4章 獨柱墩梁橋抗傾覆計算結果對比及影響因素分析42-47
• 4.1 計算結果及其與實測傾覆荷載對比42-44
• 4.1.1 規(guī)范推薦方法計算結果42
• 4.1.2 實用方法計算結果42-43
• 4.1.3 簡化方法計算結果43
• 4.1.4 基于ABAQUS非線性有限元分析的獨柱墩梁橋倒塌計算方法計算結果43-44
• 4.2 影響因素分析44-46
• 4.2.1 改變端部支座間距對臨界傾覆荷載的影響44-45
• 4.2.2 改變支座橫向尺寸對臨界傾覆荷載的影響45
• 4.2.3 改變線重度對臨界傾覆荷載的影響45-46
• 4.3 本章小結46-47
• 第5章 建議規(guī)范使用的抗傾覆計算方法47-56
• 5.1 受彎破壞先于傾覆破壞的抗傾覆計算方法安全系數(shù)47-51
• 5.1.1 承載能力極限狀態(tài)設計47-49
• 5.1.2 確定汽車荷載與恒載產(chǎn)生彎矩的比值49
• 5.1.3 計算傾覆荷載與汽車荷載標準值產(chǎn)生彎矩的比值49-50
• 5.1.4 確定抗傾覆力臂與傾覆力臂之比50-51
• 5.2 最不利加載方式51-52
• 5.3 推薦規(guī)范使用方法52-54
• 5.3.1 規(guī)范條文52-53
• 5.3.2 簡化計算方法（不考慮支座尺寸的影響）53-54
• 5.4 本章小結54-56
• 第6章 結論與展望56-58
• 6.1 主要工作和創(chuàng)新點56-57
• 6.2 后續(xù)研究工作57-58
• 參考文獻58-61
• 作者在攻讀碩士學位期間所取得的科研成果61-62
• 致謝62

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本文編號：833411