大跨连续刚构桥典型力学问题分析

发布时间：2017-04-14 17:10

  本文关键词：大跨连续刚构桥典型力学问题分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：PC连续刚构桥是我国众多桥型中一个重要的分支,兼具结构刚度大、行车平顺、施工工艺成熟等诸多优点,自上世纪八十年代以来,在我国得到了广泛的应用。近些年来,连续刚构桥,特别是大跨连续刚构桥的裂缝、中跨跨中下挠等问题正引起工程界的普遍关注。本文以主跨235m岷江大桥为工程背景,按主梁、墩身、桩基为一整体,考虑桩-土共同作用效应,箱梁取全截面,运用MIDAS CIVIL 2012建立了岷江大桥的空间杆系有限元模型,主要研究工作如下：(1)列出了岷江大桥在施工阶段、承载能力极限状态、正常使用极限状态下的内力、应力图,并根据相关规范对主梁的各项指标进行了验算,结果均满足规范相关要求；(2)对岷江大桥桥墩完工阶段、最大悬臂阶段及成桥阶段进行了屈曲稳定性分析,结果表明大桥在三种典型施工阶段的一阶失稳均为全桥纵向失稳,且计算所得屈曲特征值均大于相关规范要求,表明结构在以上典型施工阶段具有一定的安全储备,不会发生屈曲失稳；(3)通过对岷江大桥零号块在恒载作用、最大负弯矩工况及最大剪力工况下的应力状况进行分析,得出在以上三种工况作用下：模型顶、底板均未出现拉应力,压应力分布较为均匀；实体模型计算值与空间杆系模型计算值比较接近；(4)分析了自重、纵向预应力损失、混凝土收缩徐变及主梁高跨比对岷江大桥开裂及中跨跨中下挠的影响,得出了一些有益的结论。其中纵向预应力损失考虑了全部纵向预应力损失、顶板纵向预应力损失及底板纵向预应力损失三个方面的影响,混凝土收缩徐变考虑了不同加载龄期、不同环境湿度及不同参考规范三个方面的的影响。
【关键词】：大跨连续刚构桥 裂缝 中跨跨中下挠 纵向预应力损失 混凝土收缩徐变
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441;U448.23
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 预应力连续刚构桥概述10
• 1.2 预应力连续刚构桥在国内外的发展10-14
• 1.3 PC连续刚构桥的特点14
• 1.4 PC连续刚构桥存在的问题及研究现状14-19
• 1.4.1 存在的问题14-16
• 1.4.2 研究现状16-19
• 1.5 本文的主要研究内容19-20
• 第2章 工程背景及有限元模型计算分析20-42
• 2.1 岷江大桥简介20-24
• 2.1.1 工程概况20-23
• 2.1.2 主要技术指标及计算依据23-24
• 2.2 有限元模型建立24-29
• 2.2.1 模型简介24-25
• 2.2.2 计算模型参数25-27
• 2.2.3 施工阶段划分27-29
• 2.3 模型典型状态分析29-36
• 2.3.1 施工阶段分析29-33
• 2.3.2 承载能力极限状态分析33-35
• 2.3.3 正常使用极限状态分析35-36
• 2.4 稳定性分析36-41
• 2.4.1 桥墩自稳定性分析37-38
• 2.4.2 最大悬臂阶段稳定性分析38-39
• 2.4.3 成桥运营阶段稳定性分析39-41
• 2.5 本章小结41-42
• 第3章 零号块局部应力分析42-56
• 3.1 零号块局部应力分析的重要性42
• 3.2 零号块有限元模型建立42-45
• 3.2.1 有限元软件介绍42-43
• 3.2.2 有限元模型的建立43-45
• 3.3 零号块应力分析45-54
• 3.3.1 恒载作用下应力分析45-48
• 3.3.2 最大负弯矩工况应力分析48-51
• 3.3.3 最大剪力工况应力分析51-54
• 3.4 本章小结54-56
• 第4章 开裂及中跨跨中持续下挠主要影响因素分析56-87
• 4.1 概述56-57
• 4.2 自重的影响57-59
• 4.3 纵向预应力损失的影响59-68
• 4.3.1 预应力损失的原因59-61
• 4.3.2 全部纵向预应力损失的影响61-64
• 4.3.3 顶板纵向预应力损失的影响64-66
• 4.3.4 底板纵向预应力损失的影响66-68
• 4.4 混凝土收缩徐变的影响68-82
• 4.4.1 混凝土收缩徐变简介68-70
• 4.4.2 混凝土收缩徐变主要计算公式70-73
• 4.4.3 收缩徐变考虑与否及持续时间的影响73-75
• 4.4.4 不同加载龄期的影响75-77
• 4.4.5 不同环境湿度的影响77-79
• 4.4.6 不同参考规范的影响79-82
• 4.5 高跨比的影响82-85
• 4.6 本章小节85-87
• 结论87-89
• 参考文献89-92
• 致谢92-93
• 附录A (攻读硕士学位期间所参与的科研项目)93

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