空心型框架桥力学特性研究

发布时间：2017-04-27 06:17

  本文关键词：空心型框架桥力学特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：框架桥在顶进施工过程中,自重大是造成路基塌方、桥体偏移、后背坍塌等事故的主要原因之一,为了保证铁路运输的正常运行以及施工的进度和质量,参照空心板结构设计原理对框架桥进行了优化设计：在框架桥顶板中放置高强薄壁空心管形成空心型框架桥。本文依托实际工程对空心型框架桥的截面尺寸以及受力特性进行了研究,具体研究内容包括以下几方面：通过计算分析空心板两个方向的抗弯刚度,确定了空心型框架桥顶板空心管的布置方向；在原型框架桥截面尺寸的基础上,对不同孔径的空心型框架桥在不同管径、不同净距的情况下进行模拟分析,并以强度、刚度以及裂缝宽度为判断标准得到空心型框架桥顶板的截面尺寸以及空心型框架桥适用的孔径。通过理论分析和数值计算,对空心型框架桥进行了配筋设计,计算结果表明：当配置横向主要受力钢筋时,仅采用平面模型就可以得到较好的效果；纵向受力钢筋面积为横向主要受力钢筋面积的0.25倍时即可满足承载力要求。利用有限元分析软件建立空心型框架桥和原型框架桥的三维模型,通过对比分析二者的静力特性和动力特性,总结空心型框架桥的优势并探究其抗震性能。针对施工工艺,选择具有代表性的三个阶段分析空心型框架桥在顶进施工过程中的变形特征。在起动阶段和滑动阶段通过变化顶力和结构长度,得出位移场随顶力和结构长度变化的规律；在入土阶段模拟逐段顶进,得到位移的变化规律。
【关键词】：空心型框架桥 截面尺寸 承载力验算 动力特性 抗震性能
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 研究背景和意义9-10
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究意义10
• 1.2 研究现状10-12
• 1.3 研究内容12-13
• 第二章 空心型框架桥截面尺寸优化设计13-30
• 2.1 空心板设计13-19
• 2.1.1 设计原理13
• 2.1.2 空心管布置方向13-19
• 2.2 截面尺寸优化设计19-28
• 2.2.1 有限元模型的建立21-22
• 2.2.2 主要影响因素22-24
• 2.2.3 截面尺寸的研究24-28
• 2.3 本章总结28-30
• 第三章 空心型框架桥配筋设计30-44
• 3.1 横向配筋设计30-39
• 3.1.1 配筋设计30-33
• 3.1.2 平面模型与空间模型的比较33-39
• 3.2 纵向配筋设计39-40
• 3.3 顶、底板与墙体的节点设计40
• 3.4 配筋图40-43
• 3.4.1 结构配筋构造要求40-41
• 3.4.2 配筋图41-43
• 3.5 本章总结43-44
• 第四章 空心型框架桥静力特性分析44-55
• 4.1 工程概况44
• 4.2 荷载及边界条件44-48
• 4.2.1 所受荷载的计算44-46
• 4.2.2 基底土弹性刚度的计算方法46-48
• 4.3 静力特性对比分析48-53
• 4.3.1 位移的对比分析48-51
• 4.3.2 内力的对比分析51-53
• 4.4 空心型框架桥的优势分析53-54
• 4.5 本章总结54-55
• 第五章 空心型框架桥地震动力响应分析55-69
• 5.1 有限元模型的建立55-56
• 5.2 模态分析56-62
• 5.3 动力时程分析62-67
• 5.3.1 地震波的选取62-63
• 5.3.2 阻尼系数的确定63
• 5.3.3 地震动力响应分析63-67
• 5.4 本章总结67-69
• 第六章 空心型框架桥顶进施工过程的有限元分析69-83
• 6.1 框架桥顶进施工方法概述69-70
• 6.2 线路加固系统70-73
• 6.3 空心型框架桥结构的位移分析73-81
• 6.3.1 起动阶段结构的位移分布73-79
• 6.3.2 滑动阶段结构的位移分布79-80
• 6.3.3 入土阶段结构的位移分布80-81
• 6.4 本章总结81-83
• 第七章 结论与展望83-85
• 7.1 主要结论83-84
• 7.2 研究展望84-85
• 参考文献85-88
• 在学期间的研究成果88-89
• 致谢89

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 蒋勇;;框架桥砼裂缝控制的探讨[J];上海铁道科技;2006年06期

2 张伟;阎贵平;林昱;;某框架桥裂缝原因分析与处理[J];铁道建筑;2007年04期

3 张玮;;铁路斜交框架桥混凝土裂缝成因及控制[J];四川建筑;2009年01期

4 杨永强;;现浇混凝土框架桥施工质量探讨[J];发展;2012年04期

5 文雨松;斜交框架桥的简捷计算法[J];长沙铁道学院学报;1983年02期

6 熊连科;扩大旧桥孔径的多种框架桥[J];铁道建筑;1991年03期

7 张建刚;萧甬复线框架桥施工的基坑支护技术[J];铁道建筑;2001年09期

8 傅晓晖;钢筋混凝土框架桥墙身裂缝分析及预防措施[J];铁道建筑;2003年10期

9 高江宁;长大线山头堡道口框架桥施工方法[J];四川建筑;2003年05期

10 卫星,强士中;铁路斜交框架桥顶板裂纹原因分析[J];桥梁建设;2004年01期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 万君;;D型施工便梁大错位拼装在大角度斜交框架桥架空线路中的运用[A];高速重载与普通铁路桥隧运营管理与检测修理技术论文集（下册）[C];2010年

2 郑清刚;朱云萍;;小河边下穿隧道框架桥结构应力分布研究[A];中国交通土建工程学术论文集（2006）[C];2006年

3 丁宝生;孙亚敏;;浅谈框架桥顶进施工预防扎头的质量控制[A];土木建筑学术文库(第14卷)[C];2010年

4 金国海;;管井降水在顶进框架桥施工中的应用[A];浙江省铁道学会2006年学术交流会论文集[C];2006年

5 汤占华;;昆河铁路大跨度顶拉框架桥纠偏施工技术[A];首届山东材料大会论文集（土木建筑篇 上）[C];2007年

6 毛永志;张向东;范大海;;顶进框架桥施工中防止“扎头”的技术控制[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（下册）[C];2001年

7 陈鹏;;下穿高速公路框架桥“盾构顶进”施工技术的应用[A];老庄河现场学术交流会论文集[C];2005年

8 祝永峰;;京广线K985+821mI河大桥北岸2-12m扩孔框架桥施工方案浅析[A];高速重载与普通铁路桥隧运营管理与检测修理技术论文集（下册）[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前7条

1 记者 吴跃强　吴新灵;洛阳路隧道框架桥国庆节前贯通[N];南昌日报;2009年

2 本报记者 卢伟;火车将在框架桥上通行[N];南宁日报;2013年

3 硕强 朱润胜;全国最大对顶施工铁路框架桥在秦合龙[N];河北日报;2004年

4 记者 周绍瑜　见习记者 卿乙然;湘桂贵广相交会 桂林展翅欲腾飞[N];桂林日报;2011年

5 记者 徐黎一 通讯员 马新兵 王迎宾;构筑交通轴心 凸显城市景观[N];连云港日报;2007年

6 本报记者 余红　李竞立 和光亚;三环建设“快”字当头[N];云南日报;2009年

7 记者 徐景明　通讯员 苏小恬 蒋星进;海翔大道拓宽 岛外交通提速[N];厦门日报;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 朱国闯;某输水干渠双层复合框架桥有限元分析[D];郑州大学;2015年

2 来巨峰;道路下穿既有铁路工程设计中的关键技术研究[D];石家庄铁道大学;2014年

3 郭莉莉;公路下穿重载铁路框架桥顶进限速60km/h线路加固体系研究[D];石家庄铁道大学;2014年

4 吴凤娇;空心型框架桥力学特性研究[D];北方工业大学;2016年

5 马冬冬;新型型钢混凝土框架桥结构设计及动力特性研究[D];北方工业大学;2016年

6 郑彦朋;型钢混凝土框架桥受力特性与设计方法的研究[D];北方工业大学;2016年

7 陈庆;空心板框架桥结构受力特性与结构设计的研究[D];北方工业大学;2015年

8 李俊;下穿铁路超小斜交角框架桥设计与施工研究[D];中南大学;2012年

9 宋桂杰;框架桥顶进过程安全性研究[D];北方工业大学;2014年

10 刘翰林;软土地基下框架桥盾构法施工工艺的研究[D];北方工业大学;2013年

  本文关键词：空心型框架桥力学特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：330087