發(fā)布時(shí)間：2017-04-22 22:00

  本文關(guān)鍵詞：基于安全富余度的不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國西部地區(qū)的地形特點(diǎn)是山體較多、地形起伏大,常常遇見“U”形或“V”形峽谷。針對該類地形,最優(yōu)的橋型選擇當(dāng)屬不對稱橋梁,不對稱橋梁可以有效減少生態(tài)環(huán)境的破壞;降低工程造價(jià)。為了開展對不對稱橋梁的研究工作,本文依托不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋開展工作,以結(jié)構(gòu)受力研究為基礎(chǔ),優(yōu)化計(jì)算為核心。主要的研究工作包括如下幾部分內(nèi)容:(1)開展國內(nèi)外針對不對稱橋梁建設(shè)現(xiàn)狀、優(yōu)化算法研究現(xiàn)狀及不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋的特點(diǎn)等方面的調(diào)研工作。(2)分析不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋受力特性。分別進(jìn)行了分跨不對稱時(shí)支反力和主梁的受力性能研究,得到的結(jié)論是:在進(jìn)行不對稱橋梁設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)控制分跨比例系數(shù)不小于0.4,超過這個(gè)分跨比例系數(shù)支點(diǎn)位置易出現(xiàn)拉力。分跨不對稱時(shí)主梁內(nèi)力研究,得到的結(jié)論是:隨著分跨比例系數(shù)的減小,主梁應(yīng)力值有增大的趨勢,當(dāng)分跨比例系數(shù)在0.4附近時(shí)急劇增大。主梁對稱橋墩不對稱時(shí)候的研究,得到結(jié)論:隨著任何一個(gè)橋墩墩高的減小,所有橋墩的墩頂彎矩均加大。(3)對依托工程進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。在包絡(luò)工況下,合龍段附近承受最大正彎矩,大邊跨與小邊跨跨中的最大正彎矩不等,大、小T構(gòu)根部的負(fù)彎矩也不等,主梁受力不對稱。(4)分析結(jié)構(gòu)的安全性能。承載能力極限狀態(tài)下,開展正截面抗彎驗(yàn)算、斜截面抗剪驗(yàn)算以及抗扭的驗(yàn)算,驗(yàn)算結(jié)果表明,依托工程承載能力均滿足規(guī)范相關(guān)要求。正常使用極限狀態(tài)下,主要進(jìn)行裂縫驗(yàn)算,驗(yàn)算結(jié)果顯示,結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)同樣滿足規(guī)范相關(guān)規(guī)定。定義安全富余度,計(jì)算結(jié)構(gòu)承載能力的安全儲(chǔ)備量。(5)不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋的優(yōu)化計(jì)算工作,在控制原則的基礎(chǔ)上,鋼束優(yōu)化得到的結(jié)果為:節(jié)省鋼絞線17702.4m,總重量達(dá)到19490.34Kg。主梁腹板整體降低10cm得到結(jié)果是:結(jié)構(gòu)的承載能力和使用階段的應(yīng)力要求均規(guī)范要求。但是結(jié)構(gòu)的承載能力安全儲(chǔ)備量降低。主梁線形的優(yōu)化計(jì)算:得到小T構(gòu)根部降低120cm,大T構(gòu)根部降低33.8cm。通過本文分析可知,不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案為:主梁大、小T構(gòu)配筋不對稱設(shè)計(jì),主梁大、小T構(gòu)的箱梁線形采用不同次數(shù)的拋物線。
【關(guān)鍵詞】：不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋 極限狀態(tài)驗(yàn)算 優(yōu)化設(shè)計(jì) 分跨比例
【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
【分類號(hào)】：U448.23
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 引言10
• 1.2 課題研究背景及研究意義10-11
• 1.2.1 課題研究背景10-11
• 1.2.2 課題研究的意義11
• 1.3 不對稱橋梁技術(shù)概況11-14
• 1.3.1 國內(nèi)外不對稱橋梁工程實(shí)例11-13
• 1.3.2 國內(nèi)外不對稱橋梁優(yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋特點(diǎn)及技術(shù)發(fā)展趨勢14-16
• 1.4.1 不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋特點(diǎn)14-15
• 1.4.2 不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋發(fā)展趨勢15-16
• 1.5 本文主要內(nèi)容16-17
• 第二章 不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)17-29
• 2.1 引言17
• 2.2 空間受力與變形分析17-24
• 2.2.1 分跨比例與研究模型17-18
• 2.2.2 分跨不對稱對支反力的影響18-20
• 2.2.3 分跨不對稱對主梁受力與變形的影響20-22
• 2.2.4 墩高不對稱對主梁受力的影響22-24
• 2.3 不對稱連續(xù)剛構(gòu)主要構(gòu)造形式研究24-26
• 2.4 不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋配筋設(shè)計(jì)26-27
• 2.4.1 預(yù)應(yīng)力鋼束配置的基本原則27
• 2.4.2 不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋配筋注意事項(xiàng)27
• 2.5 小結(jié)27-29
• 第三章 不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋靜力計(jì)算29-46
• 3.1 引言29
• 3.2 依托工程簡介29-39
• 3.2.1 工程概況29-31
• 3.2.2 結(jié)構(gòu)體系概述31-36
• 3.2.3 施工方案的擬定36-39
• 3.3 有限元模型建立39-41
• 3.3.1 結(jié)構(gòu)離散及計(jì)算模型39
• 3.3.2 計(jì)算荷載取值39-41
• 3.3.3 施工階段及工況組合41
• 3.4 不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋成橋狀態(tài)內(nèi)力分析41-45
• 3.5 小結(jié)45-46
• 第四章 不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋安全性能分析46-58
• 4.1 引言46
• 4.2 不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋極限狀態(tài)驗(yàn)算46-51
• 4.2.1 承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算46-48
• 4.2.2 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算48-49
• 4.2.3 應(yīng)力驗(yàn)算49-51
• 4.3 承載能力極限狀態(tài)下安全富余度計(jì)算51-55
• 4.3.1 正截面抗彎安全富余度計(jì)算52-53
• 4.3.2 斜截面抗剪安全富余度計(jì)算53-55
• 4.4 影響承載能力極限狀態(tài)安全富余度因素分析55-57
• 4.4.1 影響正截面抗彎安全富余度因素分析55-56
• 4.4.2 影響斜截面抗剪安全富余度因素分析56-57
• 4.5 小結(jié)57-58
• 第五章 不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋優(yōu)化計(jì)算實(shí)例58-72
• 5.1 引言58
• 5.2 不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋優(yōu)化方案58-64
• 5.2.1 預(yù)應(yīng)力鋼絞線優(yōu)化方案58-63
• 5.2.2 主梁構(gòu)造優(yōu)化方案63-64
• 5.3 不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋預(yù)應(yīng)力優(yōu)化計(jì)算64-67
• 5.3.1 鋼束優(yōu)化對正截面抗彎安全富余度的影響64-66
• 5.3.2 鋼束優(yōu)化對正截面壓應(yīng)力的影響66-67
• 5.4 不對稱連續(xù)剛構(gòu)橋主梁構(gòu)造優(yōu)化計(jì)算67-70
• 5.5 優(yōu)化計(jì)算的結(jié)果與方案局限性分析70-71
• 5.5.1 優(yōu)化計(jì)算的結(jié)果70-71
• 5.5.2 優(yōu)化計(jì)算的局限性71
• 5.6 小結(jié)71-72
• 第六章 結(jié)論與展望72-74
• 6.1 結(jié)論72-73
• 6.2 展望73-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 附錄78-90
• 在學(xué)期間發(fā)表的論著及取得的科研成果90

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