悬索桥桥面铺装施工顺序及钢箱梁结构对铺装层受力的影响

发布时间：2017-06-22 05:04

  本文关键词：悬索桥桥面铺装施工顺序及钢箱梁结构对铺装层受力的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：钢箱梁的铺装层性能会对车辆的行驶性能以及桥梁的安全性能造成影响。悬索桥正交异性钢桥面板的铺装技术存在许多盲点,甚至在国外也很少涉及,桥面铺装施工组织便是其中一个方面;钢箱梁铺装层的力学行为是和桥梁、钢箱梁、铺装层本身特性密不可分的;目前大跨径桥梁钢箱梁铺装层探究的方向多为静力分析,局限性强,在动力的响应方面分析探索较少。因此,结合以上的铺装研究现状,本文通过理论和数值分析对悬索桥钢桥面铺装层结构在不同的情况下进行了力学分析。第一,论述了钢箱梁桥面铺装层的构成、结构受力特性、力学指标、研究现状和方法。第二,以实际桥梁为背景,运用有限元分析软件建立了悬索桥全桥杆系模型,拟定多种不同施工顺序,得到了钢箱梁铺装施工引起的主梁应力应变的变化情况,通过主梁的受力情况初步探讨了铺装层后施工部分引起的已施工铺装层的受力变化,总结出一般的影响规律。并通过对比分析,确定了合理的施工顺序。第三,采用标准梁段铺装层有限元板壳模型,用以代替全桥模型主梁的一部分梁单元模型。结合初步分析结果,拟定多种施工组织顺序,全面揭示了不同情况下铺装层的各项受力特性,得到了相应的各项力学指标差异情况,并结合铺装结构材料的力学性能,对不同施工组织顺序情况下的铺装结构性能做出评估。为进一步提高计算效率,提出了理论探索,确定了一种简化的计算模型。第四,建立了钢箱梁局部铺装计算模型,详细分析了铺装结构的受力特性,充分考察了铺装和钢箱梁结构材料特点对铺装层受力的影响,总结了变化规律。第五,同样采用钢箱梁局部铺装计算模型,考虑车辆荷载的动力影响因素,分析了钢箱梁自身材料和结构属性以及动力荷载周期的改变对铺装层的动力响应的影响,并与静力结果进行了对比分析,总结了规律。本文总结和计算的成果,可以对悬索桥钢桥面铺装层的研究给与参考,为悬索桥钢桥面铺装层的设计、施工和监控提供依据。
【关键词】：悬索桥 钢箱梁桥面铺装 施工组织顺序 受力特性 动力响应
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441;U448.25
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-20
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外铺装研究现状10-18
• 1.2.1 铺装材料和工艺的研究13-14
• 1.2.2 铺装结构受力特性研究14-18
• 1.3 主要研究内容18-19
• 1.4 研究方法和技术路线19-20
• 第二章 桥面铺装顺序对铺装层受力影响的初步分析20-62
• 2.1 悬索桥的整体力学行为20-22
• 2.2 悬索桥桥面铺装施工顺序对主梁影响22-55
• 2.2.1 桥面铺装由跨中向桥塔施工22-31
• 2.2.2 桥面铺装由桥塔向跨中施工31-40
• 2.2.3 桥面铺装由一侧桥塔向另一侧桥塔施工40-49
• 2.2.4 桥面铺装由桥塔和跨中对称施工49-55
• 2.3 桥面铺装施工顺序对铺装层的受力影响55-61
• 2.3.1 桥面铺装由跨中向桥塔施工55-56
• 2.3.2 桥面铺装由桥塔向跨中施工56-57
• 2.3.3 桥面铺装由一侧桥塔向另一侧桥塔施工57-59
• 2.3.4 桥面铺装由桥塔和跨中对称施工59-61
• 2.4 本章小结61-62
• 第三章 桥面铺装顺序对铺装层受力影响的详细分析62-72
• 3.1 计算模型的建立62-64
• 3.2 桥面铺装顺序对铺装层受力的详细分析64-67
• 3.2.1 桥面铺装由跨中向桥塔施工64-65
• 3.2.2 桥面铺装由桥塔向跨中对称施工65-67
• 3.3 悬索桥计算简化模型的理论分析67-70
• 3.3.1 缆索的等效竖向刚度67-69
• 3.3.2 吊索的竖向等效刚度69
• 3.3.3 等效弹性支撑的弹簧刚度69-70
• 3.4 本章小结70-72
• 第四章 钢箱梁结构对铺装层的受力影响72-91
• 4.1 钢箱梁顶板铺装结构计算模型72-74
• 4.2 最不利荷载位置分析74-78
• 4.2.1 横向最不利荷载位置74-76
• 4.2.2 纵向最不利荷载位置76-78
• 4.3 铺装材料和厚度对铺装结构的受力影响78-82
• 4.3.1 沥青混凝土厚度的影响78-81
• 4.3.2 沥青混凝土材料弹性模量的影响81-82
• 4.4 钢箱梁结构对铺装层受力的影响82-90
• 4.4.1 桥面板厚度的影响82-84
• 4.4.2 横隔板厚度的影响84
• 4.4.3 横隔板间距的影响84-85
• 4.4.4 纵肋厚度的影响85-86
• 4.4.5 纵肋上口宽度的影响86-87
• 4.4.6 纵肋横向分布间距的影响87-88
• 4.4.7 纵肋高度的影响88-90
• 4.5 本章小结90-91
• 第五章 动荷载对铺装层的受力影响91-100
• 5.1 计算模型的模态分析92
• 5.2 动荷载加载方式92-93
• 5.3 阻尼比对铺装层的受力影响93-96
• 5.4 动荷载周期对铺装层的受力影响96-99
• 5.5 本章总结99-100
• 第六章 结论与展望100-102
• 6.1 结论100-101
• 6.2 展望101-102
• 致谢102-103
• 参考文献103-106
• 攻读学位期间取得的研究成果106
• 参与的科研项目106
• 发表的论文106

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