叠合梁斜拉桥准无应力状态控制方法研究
发布时间：2021-07-30 13:28
随着社会经济的不断发展进步,大跨径桥梁的建设需求日益提高,叠合梁斜拉桥在大跨径桥梁建设中拥有较强的竞争性,其钢-混凝土结合主梁充分发挥了钢材和混凝土材料各自的优点,得到越来越广泛的应用。叠合梁斜拉桥属于复杂的高次超静定结构体系,主梁由不同材料组成,上部结构构件的类型较多,其设计计算和施工控制较单一材料主梁斜拉桥更为复杂,尤其是分阶段施工控制难度大,控制精度要求高。本文主要内容是基于无应力状态控制法对叠合梁斜拉桥的设计计算和施工控制进行研究。首先,本文调研讨论了无应力状态控制法的发展及其优点,对各类型斜拉桥的施工控制进行分析,进而提出目前叠合梁斜拉桥分阶段施工控制存在的问题,以展开本文的研究;其次,对梁式结构和索类结构的分阶段施工成形与一次成形的内力状态展开研究。推导力学公式,分析状态误差,提出解决方案,进而引出无应力状态控制法的力学基础和基本原理;再次,引入桥跨布置为48m+96m+48m双塔叠合梁斜拉桥计算案例,探寻确定其合理成桥状态的方法,分析推导各构件单元无应力状态量的计算方法,将理论推导计算结果与一次落架模型分析结果进行对比,验证了公式的正确性。然后,分析阐述叠合梁斜拉桥施工控...
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-1钢－混叠合梁构造示意图
重庆交通大学硕士学位论文26混叠合主梁采用三主梁建模方法模拟，共建立334个节点，415个单元。桥面板和钢主梁均采用离散化梁单元模拟，两者之间采用弹性连接中的刚性进行连接。桥塔采用梁单元模拟，斜拉索采用考虑恩斯特效应的桁架单元模拟，斜拉索与钢主梁、桥塔相互之间的连接采用弹性连接中的刚性进行连接。材料均采用程序自带标准特性。全桥三主梁有限元模型如图3.1.4所示。图3.1-4双塔叠合梁斜拉桥有限元模型轴视图斜拉桥合理成桥状态目标为“塔直梁平”，要求主梁弯矩较均匀，主塔主要承受竖向力，塔顶偏位需满足相关规范要求。首先建立成桥模型，施加结构自重、二期铺装荷载、斜拉索设置100kN的初始张拉力，然后进行静力分析，模型分析完毕后进行组合，所有荷载系数设置为1，最后利用软件自带的“未知荷载系数”求解器内部程序，设定我们需要的约束条件，主要考虑拉索梁端锚点位移和主梁弯矩，程序根据影响矩阵自动求解满足所条件的初拉力系数，目标函数选择平方和最小，未知荷载系数选择正数，未知荷载系数求解器设置如3.1-5图所示。图3.1-5合理成桥索力初解界面图
重庆交通大学硕士学位论文26混叠合主梁采用三主梁建模方法模拟，共建立334个节点，415个单元。桥面板和钢主梁均采用离散化梁单元模拟，两者之间采用弹性连接中的刚性进行连接。桥塔采用梁单元模拟，斜拉索采用考虑恩斯特效应的桁架单元模拟，斜拉索与钢主梁、桥塔相互之间的连接采用弹性连接中的刚性进行连接。材料均采用程序自带标准特性。全桥三主梁有限元模型如图3.1.4所示。图3.1-4双塔叠合梁斜拉桥有限元模型轴视图斜拉桥合理成桥状态目标为“塔直梁平”，要求主梁弯矩较均匀，主塔主要承受竖向力，塔顶偏位需满足相关规范要求。首先建立成桥模型，施加结构自重、二期铺装荷载、斜拉索设置100kN的初始张拉力，然后进行静力分析，模型分析完毕后进行组合，所有荷载系数设置为1，最后利用软件自带的“未知荷载系数”求解器内部程序，设定我们需要的约束条件，主要考虑拉索梁端锚点位移和主梁弯矩，程序根据影响矩阵自动求解满足所条件的初拉力系数，目标函数选择平方和最小，未知荷载系数选择正数，未知荷载系数求解器设置如3.1-5图所示。图3.1-5合理成桥索力初解界面图
【参考文献】：
期刊论文
[1]无应力状态法在结合梁斜拉桥施工控制中的应用[J]. 王樟轩,岳川. 中国建材科技. 2016(05)
[2]叠合梁斜拉桥混凝土桥面板滞后浇筑湿接缝的工序研究[J]. 胡俊,曾一峰,贾俊峰. 铁道建筑. 2016(04)
[3]结合梁斜拉桥混凝土收缩徐变影响规律[J]. 陈亮,邵长宇. 桥梁建设. 2015(01)
[4]斜拉桥无应力状态控制法闭合条件[J]. 廖原,范中林. 交通科技. 2014(04)
[5]千米级混合梁斜拉桥无应力索长及几何线形控制[J]. 谢明志,卜一之,魏然,李少鹏. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2013(03)
[6]斜拉桥成桥索力优化理论及方法的最新进展[J]. 田源,杨海霞. 三峡大学学报(自然科学版). 2013(02)
[7]独塔钢-砼叠合梁斜拉桥合龙段线形的控制研究[J]. 张绍逸,单炜. 森林工程. 2012(06)
[8]Closure technique for the hybrid girder cable stayed bridge of Edong Bridge[J]. Liu Minghu1, Tan Hao1, Xu Guoping1, Zhao Canhui2 (1.CCCC Highway Planning and Design Consultants Co. Ltd., Beijing 100010, China; 2. Civil Engineering Institute, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China). Engineering Sciences. 2012(04)
[9]斜拉桥施工中斜拉索长度计算和导管安装角度修正方法[J]. 包立新,喻骁. 公路交通技术. 2011(03)
[10]不同龄期混凝土收缩徐变对三塔结合梁斜拉桥的影响[J]. 刘沐宇,程涛. 华中科技大学学报(城市科学版). 2010(03)
硕士论文
[1]混凝土斜拉桥前进与倒退分析不闭合问题研究[D]. 张博恒.重庆交通大学 2018
[2]无应力状态法在混凝土斜拉桥施工控制中的研究[D]. 黄新宇.北京交通大学 2017
[3]基于影响矩阵法的斜拉桥成桥索力优化与合理施工状态研究[D]. 毛健.吉林大学 2017
[4]斜拉桥索力优化分析[D]. 杜丽娟.重庆交通大学 2016
[5]结合梁斜拉桥施工过程模拟与线形控制[D]. 丁东平.西南交通大学 2010
[6]基于几何控制法的结合梁斜拉桥主梁制造线形控制[D]. 贾栋.西南交通大学 2009
[7]大跨度斜拉桥无应力状态法施工控制理论研究与运用[D]. 唐红艳.重庆交通大学 2008
[8]大跨度结合梁斜拉桥的钢—混凝土主梁组合效应研究[D]. 黄铖.福州大学 2003
本文编号：3311490
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-1钢－混叠合梁构造示意图
重庆交通大学硕士学位论文26混叠合主梁采用三主梁建模方法模拟，共建立334个节点，415个单元。桥面板和钢主梁均采用离散化梁单元模拟，两者之间采用弹性连接中的刚性进行连接。桥塔采用梁单元模拟，斜拉索采用考虑恩斯特效应的桁架单元模拟，斜拉索与钢主梁、桥塔相互之间的连接采用弹性连接中的刚性进行连接。材料均采用程序自带标准特性。全桥三主梁有限元模型如图3.1.4所示。图3.1-4双塔叠合梁斜拉桥有限元模型轴视图斜拉桥合理成桥状态目标为“塔直梁平”，要求主梁弯矩较均匀，主塔主要承受竖向力，塔顶偏位需满足相关规范要求。首先建立成桥模型，施加结构自重、二期铺装荷载、斜拉索设置100kN的初始张拉力，然后进行静力分析，模型分析完毕后进行组合，所有荷载系数设置为1，最后利用软件自带的“未知荷载系数”求解器内部程序，设定我们需要的约束条件，主要考虑拉索梁端锚点位移和主梁弯矩，程序根据影响矩阵自动求解满足所条件的初拉力系数，目标函数选择平方和最小，未知荷载系数选择正数，未知荷载系数求解器设置如3.1-5图所示。图3.1-5合理成桥索力初解界面图
重庆交通大学硕士学位论文26混叠合主梁采用三主梁建模方法模拟，共建立334个节点，415个单元。桥面板和钢主梁均采用离散化梁单元模拟，两者之间采用弹性连接中的刚性进行连接。桥塔采用梁单元模拟，斜拉索采用考虑恩斯特效应的桁架单元模拟，斜拉索与钢主梁、桥塔相互之间的连接采用弹性连接中的刚性进行连接。材料均采用程序自带标准特性。全桥三主梁有限元模型如图3.1.4所示。图3.1-4双塔叠合梁斜拉桥有限元模型轴视图斜拉桥合理成桥状态目标为“塔直梁平”，要求主梁弯矩较均匀，主塔主要承受竖向力，塔顶偏位需满足相关规范要求。首先建立成桥模型，施加结构自重、二期铺装荷载、斜拉索设置100kN的初始张拉力，然后进行静力分析，模型分析完毕后进行组合，所有荷载系数设置为1，最后利用软件自带的“未知荷载系数”求解器内部程序，设定我们需要的约束条件，主要考虑拉索梁端锚点位移和主梁弯矩，程序根据影响矩阵自动求解满足所条件的初拉力系数，目标函数选择平方和最小，未知荷载系数选择正数，未知荷载系数求解器设置如3.1-5图所示。图3.1-5合理成桥索力初解界面图
【参考文献】：
期刊论文
[1]无应力状态法在结合梁斜拉桥施工控制中的应用[J]. 王樟轩,岳川. 中国建材科技. 2016(05)
[2]叠合梁斜拉桥混凝土桥面板滞后浇筑湿接缝的工序研究[J]. 胡俊,曾一峰,贾俊峰. 铁道建筑. 2016(04)
[3]结合梁斜拉桥混凝土收缩徐变影响规律[J]. 陈亮,邵长宇. 桥梁建设. 2015(01)
[4]斜拉桥无应力状态控制法闭合条件[J]. 廖原,范中林. 交通科技. 2014(04)
[5]千米级混合梁斜拉桥无应力索长及几何线形控制[J]. 谢明志,卜一之,魏然,李少鹏. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2013(03)
[6]斜拉桥成桥索力优化理论及方法的最新进展[J]. 田源,杨海霞. 三峡大学学报(自然科学版). 2013(02)
[7]独塔钢-砼叠合梁斜拉桥合龙段线形的控制研究[J]. 张绍逸,单炜. 森林工程. 2012(06)
[8]Closure technique for the hybrid girder cable stayed bridge of Edong Bridge[J]. Liu Minghu1, Tan Hao1, Xu Guoping1, Zhao Canhui2 (1.CCCC Highway Planning and Design Consultants Co. Ltd., Beijing 100010, China; 2. Civil Engineering Institute, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China). Engineering Sciences. 2012(04)
[9]斜拉桥施工中斜拉索长度计算和导管安装角度修正方法[J]. 包立新,喻骁. 公路交通技术. 2011(03)
[10]不同龄期混凝土收缩徐变对三塔结合梁斜拉桥的影响[J]. 刘沐宇,程涛. 华中科技大学学报(城市科学版). 2010(03)
硕士论文
[1]混凝土斜拉桥前进与倒退分析不闭合问题研究[D]. 张博恒.重庆交通大学 2018
[2]无应力状态法在混凝土斜拉桥施工控制中的研究[D]. 黄新宇.北京交通大学 2017
[3]基于影响矩阵法的斜拉桥成桥索力优化与合理施工状态研究[D]. 毛健.吉林大学 2017
[4]斜拉桥索力优化分析[D]. 杜丽娟.重庆交通大学 2016
[5]结合梁斜拉桥施工过程模拟与线形控制[D]. 丁东平.西南交通大学 2010
[6]基于几何控制法的结合梁斜拉桥主梁制造线形控制[D]. 贾栋.西南交通大学 2009
[7]大跨度斜拉桥无应力状态法施工控制理论研究与运用[D]. 唐红艳.重庆交通大学 2008
[8]大跨度结合梁斜拉桥的钢—混凝土主梁组合效应研究[D]. 黄铖.福州大学 2003
本文编号：3311490
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