矮塔斜拉大桥0~#块支架有限元数值模拟分析

发布时间：2020-11-14 01:41

　　 支架是桥梁结构施工中必不可少的一项环节,它是保证桥梁主体结构安全和质量的关键。随着我国桥梁的快速发展,支架的种类也越来越多,其搭设的高度和规模也越来越大。在我国的混凝土桥梁工程施工中广泛采取钢管支架。而随着桥梁规模的增大,工程上对钢管支架的使用性能也提出了更高的要求,包括支架的强度、刚度和稳定性等。为了在工程中减少成本投入,因此一般事先采用软件进行模拟工程实际,从而通过软件模拟结果对支架的整体使用性能进行分析验算。本文依托湖南某大桥项目0~#块支架工程,通过采用空间有限元模拟软件MIDAS CIVIL对该支架进行建模计算,结果从强度、刚度以及结构稳定性三个方面进行验算分析。由于0~#块支架中梁体支架与梁底支架的承载能力验算方式不同,因此将0~#块支架分成两个部位(包括外侧模支架和梁底支架)进行承载能力验算。其中外侧模支架承载能力验算内容主要是包括杆件的强度和刚度两方面;而梁底支架中存在长细杆,因此除了需要需对梁底支架进行强度和刚度验算外,还需要进行稳定性验算。外侧模支架中杆件的最大应力达到137.6MPa以及钢模板最大应力达到55.7MPa,均未超过A3钢的容许应力;外侧模支架最大竖向变形为1.7mm,未超过支架的容许挠度。梁底支架中的杆件最大应力达到162.5MPa,未超过A3钢的容许应力;结构中最大的竖向位移发生在纵向分配梁上,相对位移为2.681mm,小于纵梁的容许挠度,说明结构不将发生刚度破坏;通过计算其屈曲模态1情况下的稳定系数为9.952,大于要求的系数4,得出该结构不将发生整体失稳;同时对钢管桩进行压杆稳定性验算,得出其临界荷载为2448.6kN,大于该工程中钢管桩所承受的最大反力1184.9kN,因此钢管桩不将发生局部稳定性破会——失稳破坏。因此,从软件模拟的结果表明该支架的方案设计满足结构的使用需求。
【学位单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TB115;U448.27
【部分图文】：

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本文编号：2882911