基于支反力的简支转连续桥梁的施工优化

发布时间：2017-08-07 12:30

  本文关键词：基于支反力的简支转连续桥梁的施工优化

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【摘要】：简支转连续桥梁作为一种兼具简支梁桥和连续梁桥优点的桥型,目前大量应用于我国高等级公路的建设中。支座反力是简支转连续桥梁一项非常重要的力学指标。施工工程中支座反力的剧烈变化极有可能导致局部损伤、支座脱空甚至是梁坠落的危险情况；服役过程中支座反力的不均匀分布则会大大缩短支座的使用寿命。然而,目前国内外学者对简支转连续桥梁的支座反力相关问题关注不够,已有文献中推荐的各施工方案,大多存在支座反力变化剧烈、支座反力分布不均等问题。本文的研究工作主要包括：1)在阐述简支转连续梁桥的发展历程、工程实践中的常见问题和国内外的研究现状的基础上,指出简支转连续桥梁已有研究的不足,阐明本文的研究重点和意义。2)针对连续段含预应力束的桥梁建立五跨一联、四跨一联的全桥模型,分析其从施工到成桥的全过程受力,采用支座反力作为优化指标对简支转连续桥梁的施工工序进行优化,提出创新性的“组内连续段混凝土浇筑与预应力束张拉-组内临时支座拆除-组间合拢”的三阶段施工方案(“预留合拢段”施工方案),通过与某工程实测数据的对比,验证了本研究方案的正确性；进一步的计算分析还表明将支座反力作为施工工序的优化指标,其灵敏性要明显大于内力、挠度、应力等指标。3)针对连续段无预应力束的桥梁建立五跨一联结构全桥模型,通过控制支座沉降量分析其对成桥状态支座反力均匀性的影响。优化结果显示“预留合拢段”方案在成桥状态支座反力均匀性上有明显优势。4)研究预应力次力矩效应、支座沉降次内力效应对简支转连续桥梁施工过程中支座反力的影响。基于结构力学理论,推导出次力矩效应和支座沉降效应改变支座反力的计算公式,并计算了部分工况的支座反力变化值,与MIDAS Civil中的结果进行对比分析,结果吻合,据此得出简支转连续桥梁支座反力的主要影响因素。5)采用梁格法建立三跨一联结构全桥模型,利用MIDAS中的动力时程分析功能分析移动车辆荷载作用下的冲击系数和地震谱作用下的时程响应。
【关键词】：简支转连续 施工优化 支座反力 动力特性 冲击系数
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.4
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 简支转连续梁桥的概述10-13
• 1.2 国内外简支转连续桥梁的研究现状13-15
• 1.3 本文研究的出发点与主要工作15-19
• 第二章 连续段含预应力束的简支转连续桥梁的施工优化19-53
• 2.1 引言19-20
• 2.2 支座反力的筛选与评判标准20
• 2.3 预留合拢段方案的提出20-22
• 2.4 预留合拢段施工方案的验证22-52
• 2.4.1 五跨一联结构有限元分析22-36
• 2.4.2 五跨一联实测数据验证36-40
• 2.4.3 四跨一联结构有限元分析40-48
• 2.4.4 四跨一联实测数据验证48-52
• 2.5 本章小结52-53
• 第三章 连续段无预应力束的简支转连续桥梁的施工优化53-64
• 3.1 引言53-54
• 3.2 施工优化分析54-63
• 3.2.1 双支座体系支座反力分析55-56
• 3.2.2 单支座体系反力分析56-60
• 3.2.3 成桥状态弯矩、挠度分析60-63
• 3.3 本章小结63-64
• 第四章 次内力效应对支座反力变化的影响64-73
• 4.1 引言64
• 4.2 预应力次内力对支座反力的影响64-68
• 4.2.1 支座反力计算公式64-67
• 4.2.2 工程实例计算67-68
• 4.3 支座沉降效应对支座反力变化的影响68-72
• 4.3.1 支座反力计算公式68-70
• 4.3.2 工程实例分析70-72
• 4.4 本章小结72-73
• 第五章 简支转连续桥梁的动力特性研究73-83
• 5.1 引言73
• 5.2 冲击系数73-79
• 5.2.1 理论分析方法73-74
• 5.2.2 影响支座反力冲击系数的因素74-76
• 5.2.3 有限元计算与规范的比较76-79
• 5.3 地震荷载下动力特性79-82
• 5.3.1 数值分析模型79-80
• 5.3.2 地震响应计算80-82
• 5.4 本章小结82-83
• 第六章 结论与展望83-85
• 6.1 本文主要结论83
• 6.2 本文创新点83-84
• 6.3 研究展望84-85
• 参考文献85-90
• 作者简历90

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本文编号：634712