南京长江大桥维修改造工程施工防护棚架的抗冲击可靠性研究

发布时间：2023-08-05 20:03

　　大量的桥梁在长期使用后需要进行维护。为保证施工期间下方交通运输安全,施工防护棚架作为一种防护体系被广泛采用。同时,由钢梁和木板构成的施工防护棚架作为工作平台通常偏心地悬挂在桥面板下方。为了平衡弯矩,需要在钢梁上加设水平支撑,例如橡胶垫、弹簧支座等。施工防护棚架作为一种临时结构,冲击荷载是影响施工防护棚架在使用过程中失效的重要因素。本文关注南京长江大桥维修改造涉铁工程中的典型外悬挑式防护棚架的安全性。在本文中提出了冲击力模型并进行了现场试验,通过与试验结果相比,冲击力模型的有效性得到了验证。为了进一步进行概率分析,采用ABAQUS软件建立了该施工防护棚架的有限元模型,并通过冲击荷载下测得的加速度时程验证了模型的有效性。基于该模型,采用拉丁超立方抽样方法计算施工防护棚架中由于落体引起的冲击应力的概率。此外,还通过偏相关系数评估随机参数的敏感性。在随机模拟中,不论冲击位置如何,最大应力点的位置总是靠近橡胶块。根据计算结果,钢梁最大应力的变异性小于木板最大应力的变异性。随着下落质量的增加,钢梁失效概率的增加速度大于木板失效概率的增加速度。因此,当落体大于200kg时,该悬挑式施工防护棚架的易损...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 施工防护棚架安全性研究现状
    1.3 结构抗冲击问题的研究现状
    1.4 常用的概率分析方法
        1.4.1 一次二阶矩法
        1.4.2 二次二阶矩法
        1.4.3 蒙特卡罗法
    1.5 本文主要研究内容
第2章 悬挑式施工防护棚架冲击力的简化分析模型
    2.1 施工危险源分析
    2.2 典型悬挑式施工防护棚架结构
    2.3 冲击力的时程模型
        2.3.1 冲击力的现场试验
        2.3.2 试验结果与简化模型
    2.4 本章小结
第3章 施工防护棚架冲击响应的有限元仿真分析
    3.1 动力分析的有限元方法
    3.2 有限元模型的建立
        3.2.1 基本模型建立
        3.2.2 模型的调整
    3.3 有限元模型验证
    3.4 本章小结
第4章 施工防护棚架冲击响应概率分析
    4.1 随机源
        4.1.1 材料性能的随机性
        4.1.2 几何形状的随机性
        4.1.3 荷载的随机性
        4.1.4 模型的随机性
    4.2 概率分析方法
        4.2.1 可靠度分析方法
        4.2.2 概率密度估计方法
    4.3 典型结构的概率分析结果
    4.4 本章小结
第5章 施工防护棚架抗冲击参数分析与设计优化
    5.1 敏感性分析
    5.2 典型参数分析
    5.3 优化方案及方案评价
    5.4 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果



本文编号：3839255