發(fā)布時(shí)間：2023-08-06 14:26

　　鋼管混凝土結(jié)構(gòu)是我國(guó)近年來(lái)才實(shí)施運(yùn)用的一種比較新型的組合結(jié)構(gòu),能夠充分發(fā)揮混凝土和鋼材這兩種材料各自的優(yōu)勢(shì),使其在高層建筑和大跨度拱橋中得到了廣泛的應(yīng)用。拱肋結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算模擬是目前較為行之有效的計(jì)算方法之一,在復(fù)雜結(jié)構(gòu)的計(jì)算中得到了普遍應(yīng)用。大跨度鋼管混凝土拱橋的建模過(guò)程比較繁瑣,建模中某些細(xì)微的差異即能引起結(jié)構(gòu)中應(yīng)力和變形的較大變化,其有限元計(jì)算方法的選取對(duì)結(jié)構(gòu)自身安全性及計(jì)算有效性有著極為重要的意義,特別是對(duì)于500米級(jí)的超大跨徑鋼管混凝土拱橋,選擇合理的有限元模擬方法對(duì)其受力分析至關(guān)重要。故本文以合江長(zhǎng)江一橋?yàn)楣こ桃劳?主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究:(1)對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在拱橋中的應(yīng)用、拱肋截面的結(jié)構(gòu)形式作了簡(jiǎn)單的論述,對(duì)目前鋼管混凝土拱肋的有限元模擬方法及研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概述。(2)有限元可以較為精確的對(duì)鋼管混凝土拱肋結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬,從而使得鋼管混凝土這種結(jié)構(gòu)形式得到廣泛的發(fā)展。本文對(duì)目前鋼管混凝土拱橋拱肋結(jié)構(gòu)常用的幾種有限元模擬方法進(jìn)行了對(duì)比分析。對(duì)混凝土的徐變?cè)砑坝?jì)算方法進(jìn)行了分析,并推導(dǎo)出了鋼管混凝土軸壓構(gòu)件考慮鋼管約束作用下的徐變計(jì)算公式。(3)本文以合江長(zhǎng)江一橋?qū)嶋H項(xiàng)目...

【文章頁(yè)數(shù)】：95 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的概述
        1.1.1 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在拱橋中的應(yīng)用
        1.1.2 鋼管混凝土拱橋拱肋截面的結(jié)構(gòu)形式
    1.2 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在不同狀態(tài)下的關(guān)系曲線
    1.3 拱肋的有限元模擬方法概述與研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鋼管混凝土有限元模擬方法的概述
        1.3.2 拱肋模擬方法的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 鋼管混凝土拱橋徐變理論研究現(xiàn)狀
    1.4 課題的意義及研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 本文研究的意義
        1.4.2 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 鋼管混凝土有限元模擬的相關(guān)理論
    2.1 有限元法應(yīng)用理論
        2.1.1 有限元法在橋梁工程中的應(yīng)用研究
        2.1.2 有限元分析力學(xué)問(wèn)題的基本流程
    2.2 桿系結(jié)構(gòu)單元的分析理論
        2.2.1 桁架單元?jiǎng)偠染仃?br>        2.2.2 梁?jiǎn)卧獎(jiǎng)偠染仃?br>        2.2.3 桿系結(jié)構(gòu)單元的整體剛度矩陣
    2.3 鋼管混凝土拱肋常用有限元模擬方法對(duì)比
        2.3.1 纖維模型法
        2.3.2 統(tǒng)一理論法
        2.3.3 單元模型法
        2.3.4 聯(lián)合截面法
    2.4 鋼管約束作用下的徐變效應(yīng)
        2.4.1 鋼管混凝土徐變的特點(diǎn)
        2.4.2 混凝土徐變
        2.4.3 徐變計(jì)算的方法
        2.4.4 受壓鋼管混凝土考慮鋼管約束作用下的徐變計(jì)算
    2.5 本章小結(jié)
第三章 鋼管混凝土拱肋的有限元模擬方法對(duì)比分析
    3.1 合江一橋工程背景及有限元模型
        3.1.1 合江長(zhǎng)江一橋主體工程概述
        3.1.2 合江長(zhǎng)江一橋主拱肋結(jié)構(gòu)
    3.2 單元類(lèi)型的選擇及邊界條件的模擬
    3.3 施工仿真精度及工況劃分
    3.4 兩種有限元模擬方法計(jì)算分析
        3.4.1 拱肋截面鋼管應(yīng)力計(jì)算分析
        3.4.2 拱肋截面核心混凝土應(yīng)力計(jì)算分析
        3.4.3 兩種有限元方法的位移分析比較
    3.5 雙單元精度劃分與聯(lián)合截面對(duì)比分析
        3.5.1 主拱肋鋼管應(yīng)力對(duì)比分析
        3.5.2 主拱肋核心混凝土應(yīng)力對(duì)比分析
        3.5.3 雙單元精度劃分與聯(lián)合截面位移變化趨勢(shì)研究
    3.6 合江長(zhǎng)江一橋?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)與有限元模擬方法對(duì)比分析
        3.6.1 合江長(zhǎng)江一橋現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)布置
        3.6.2 截面鋼管應(yīng)力實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與有限元模擬計(jì)算對(duì)比
        3.6.3 主拱肋核心混凝土實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與理論對(duì)比分析
        3.6.4 有限元模擬方法與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)位移對(duì)比分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 鋼管混凝土拱肋考慮徐變效應(yīng)的有限元模擬
    4.1 鋼管混凝土考慮鋼管約束效應(yīng)的徐變理論推導(dǎo)
        4.1.1 徐變與徐變系數(shù)的關(guān)系式
        4.1.2 徐變系數(shù)推導(dǎo)
        4.1.3 溫度荷載等效混凝土的徐變效應(yīng)
    4.2 合江長(zhǎng)江一橋等效溫差計(jì)算
        4.2.1 主拱肋管內(nèi)混凝土徐變系數(shù)計(jì)算
        4.2.2 徐變等效溫度
    4.3 兩種方法采用徐變等效溫度的結(jié)果分析
        4.3.1 施工階段全應(yīng)力對(duì)比
        4.3.2 應(yīng)力偏差百分比計(jì)算
    4.4 考慮鋼管約束效應(yīng)對(duì)徐變的影響分析
        4.4.1 施工階段全應(yīng)力對(duì)比
        4.4.2 施工階段徐變應(yīng)力對(duì)比
        4.4.3 徐變偏差百分比計(jì)算
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
    發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
    主要參與的項(xiàng)目



本文編號(hào)：3839559