单箱双室连续刚构桥施工期的剪力滞效应研究

发布时间：2022-11-03 20:43

　　连续刚构桥在我国被应用的越来越广泛,随着车道数的增多,单箱双室连续刚构桥在我国应用逐渐增多。国内预应力混凝土连续刚构桥大多采用悬臂施工法,因此施工过程中单箱双室主梁剪力滞效应显著,如果忽略施工过程中的剪力滞效应可能会影响整个桥梁结构的安全。本文以主跨为120m的遵义市仁江河大桥（单箱双室连续刚构桥）为工程依托进行研究,运用实体有限元和杆系有限元建立仁江河大桥有限元模型,对单箱双室连续刚构桥悬臂施工阶段的剪力滞效应变化规律进行了分析。主要完成了以下内容:（1）基于能量变分法,假定纵向位移为k次时,推导了单箱单室箱梁的一般表达式。建立单箱双室箱梁截面的控制微分方程,并推导出应力计算表达式,对几种等截面双室箱梁的剪力滞计算公式进行了求解。（2）以仁江河大桥实测数据为参考,分析了单箱双室箱梁边跨跨中截面处的顶板和底板的正应力随施工阶段的变化规律。（3）建立仁江河大桥的MIDAS/CIVIL和MIDAS/FEA有限元模型,对主要截面随不同施工工况下的剪力滞效应进行分析,总结了施工阶段的梁段随施工工况的剪力滞系数变化规律;建立几种不同的荷载作用模型分析自重和预应力下剪力滞系数的变化规律,分析得到预... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景
        1.1.1 连续刚构桥的发展
        1.1.2 大跨连续刚构桥的特点
    1.2 箱形截面的特点
    1.3 箱梁剪力滞效应
    1.4 箱梁剪力滞效应的研究意义
    1.5 箱梁剪力滞效应的国内外研究现状
    1.6 本文研究的主要内容
第二章 基于能量变分法的剪力滞系数
    2.1 能量变分法建立基本方程
        2.1.1 基本假定
        2.1.2 假定纵向位移函数为k次的单箱单室控制微分方程的推导
        2.1.3 双室箱梁控制微分方程的推导
        2.1.4 箱梁控制微分方程的求解
    2.2 悬臂、简支箱梁在不同荷载作用下的剪力滞效应
        2.2.1 悬臂梁在自由端受集中荷载作用下的剪力滞系数
        2.2.2 悬臂梁在均布荷载下的剪力滞系数
        2.2.3 简支梁承受集中荷载作用下的剪力滞系数
        2.2.4 简支梁在均布荷载作用下的剪力滞系数
    2.3 实例分析
    2.4 本章小结
第三章 仁江河大桥有限元计算结果与实测结果对比分析
    3.1 仁江河大桥工程背景
        3.1.1 仁江河大桥概况
        3.1.2 计算参数
        3.1.3 施工阶段划分
    3.2 有限元软件的选取和模型的建立
        3.2.1 有限元软件的选取
        3.2.2 有限元模型的建立
        3.2.3 MIDAS/CIVIL模型与MIDAS/FEA实体模型方法对比
        3.2.4 CIVIL与 FEA模型在不同施工阶段下的墩底反力对比
    3.3 仁江河大桥截面实测正应力分析
        3.3.1 仪器的选用与安装
        3.3.2 正应力分析
        3.3.3 应力对比分析
    3.4 本章小结
第四章 仁江河大桥施工阶段剪力滞效应分析
    4.1 悬臂施工阶段顶板剪力滞效应分析
        4.1.1 5号梁段施工时顶板的正应力和剪力滞效应分析
        4.1.2 9号梁段施工时顶板的正应力和剪力滞效应分析
        4.1.3 15号梁段施工时顶板的正应力和剪力滞效应分析
    4.2 最大悬臂时最大剪力滞系数沿纵向分布
    4.3 中跨合龙后剪力滞效应分析
    4.4 二期恒载作用下剪力滞效应分析
    4.5 关键梁段在自重、预应力荷载作用下的剪力滞效应分析
        4.5.1 不同荷载作用下的正应力分析
        4.5.2 不同荷载作用下的剪力滞系数分析
    4.6 本章小结
第五章 箱梁剪力滞效应影响因素分析
    5.1 不同宽跨比对箱梁剪力滞效应的影响
    5.2 不同宽高比对箱梁剪力滞效应的影响
    5.3 不同顶板厚度对箱梁剪力滞效应的影响
    5.4 不同腹板厚度对箱梁剪力滞效应的影响
    5.5 不同承托对箱梁剪力滞效应的影响
    5.6 荷载对箱梁剪力滞效应的影响
    5.7 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
在学期间发表的论文和取得的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]薄壁曲线箱梁自由振动的有限段法[J]. 张琪,罗旗帜,周旭辉.  中外公路. 2018(06)
[2]箱形梁剪力滞效应的分离求解方法及参数影响分析[J]. 张玉元,张元海,张慧.  应用数学和力学. 2018(11)
[3]纵向预应力对连续刚构桥箱梁剪力滞效应的影响分析[J]. 杨海平.  公路交通技术. 2018(04)
[4]鱼腹式箱梁剪滞效应动力影响因素分析[J]. 乔铁柱,金玉佳,王彬.  公路交通科技(应用技术版). 2018(07)
[5]单箱多室鱼腹形截面混凝土连续箱梁的剪力滞效应[J]. 刘泽慧,李艳,方志.  中外公路. 2018(02)
[6]变截面连续箱梁剪力滞分析的有限梁段法[J]. 周朋,蔺鹏臻.  铁道科学与工程学报. 2018(04)
[7]基于Timoshenko梁及能量变分原理的薄壁箱梁挠度计算分析[J]. 李夏元,范伟,万水,Yi-lung Mo,沈孔健.  华南理工大学学报(自然科学版). 2018(04)
[8]不同荷载形式下箱梁剪力滞效应分析的有限梁段法[J]. 周朋,蔺鹏臻,施成,汪彦斌,张永飞.  铁道建筑. 2017(12)
[9]考虑滑移和剪切变形的单箱双室组合箱梁剪力滞效应[J]. 周世军,江瑶,吴云丹,宋刚,陈晨.  土木建筑与环境工程. 2017(03)
[10]基于板壳有限元理论的薄壁箱梁剪力滞效应[J]. 蔡恒,卢海林,汤正.  铁道科学与工程学报. 2017(04)

博士论文
[1]大跨度连续刚构桥建设期风险分析研究[D]. 牛宏.长安大学 2009

硕士论文
[1]钢-混结合加劲梁悬索桥剪力滞分析及模型简化[D]. 廖刘算.西南交通大学 2015
[2]宽箱连续梁桥施工监控及剪力滞效应研究[D]. 付志方.郑州大学 2015



本文编号：3700596