预应力混凝土连续刚构桥设计参数优化分析

发布时间：2017-08-17 01:21

  本文关键词：预应力混凝土连续刚构桥设计参数优化分析

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【摘要】：预应力混凝土连续刚构桥由于其结构的整体性能好、外形美观、适应性强等优点多被应用于山陵等地带。随着科学技术的不断更新及更深入的试验结果,对连续刚构桥结构受力的合理性和连续刚构桥在使用过程中出现的众多问题不断进行深入研究分析,通过研究分析得出其主要问题在于连续刚构桥结构设计的合理性,而其结构设计的合理性将直接取决于设计过程中对各个设计参数的合理取用。因此,对连续刚构桥各个关键设计参数的研究分析还是十分必要的。首先,本文阐述了研究连续刚构桥受力分析过程中常用的几种理论方法,并通过结构力学中位移法及渐近法并结合高等数学知识推导出了等直截面连续结构和变截面连续结构的弯矩公式,并通过列表的方式给出变截面构件中的传递系数,并分析了墩梁相对线刚度比及边、主跨比对构件内力分配的影响。其次,通过大型通用有限元分析软件ANSYS对小河特大桥进行几何模型参数化的建模,并通过变动其关键设计参数中的边、主跨比、梁底曲线幂次数、墩梁相对线刚度比及根部梁高与跨中梁的比值来对比分析在恒载作用下连续刚构桥的结构受力及变形的变化规律。最后,利用有限元分析软件Midas Civil结合小特大桥的工程实例对比了分析小河特大桥在5种不同梁底曲线幂次数的工况下及4种不同的高跨比值的工况下桥梁结构的受力及变形情况。
【关键词】：连续刚构桥 关键设计参数 梁底曲线 变截面结构
【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】：U448.23
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 国内外预应力混凝土连续刚构桥的研究现状及发展趋势9-12
• 1.1.1 概述9-10
• 1.1.2 国内外预应力混凝土连续刚构桥的研究现状10-11
• 1.1.3 发展趋势及存在问题11-12
• 1.2 预应力混凝土连续刚构桥的应用及特点12-15
• 1.2.1 预应力混凝土连续刚构桥设计方面的关键问题12-14
• 1.2.2 预应力混凝土连续刚构桥的受力特点14-15
• 1.3 本论文研究的主要内容及意义15-18
• 1.3.1 研究的主要内容15-16
• 1.3.2 研究的目的及意义16-18
• 第二章 三跨连续刚构桥设计及内力计算理论18-42
• 2.1 概述18
• 2.2 理论基础18-22
• 2.2.1 力法计算理论19-20
• 2.2.2 位移法计算理论20-21
• 2.2.3 有限元法21-22
• 2.3 运用位移法分析超静定结构22-40
• 2.3.1 运用位移法分析等截面结构22-24
• 2.3.2 设计参数对等直截面结构的内力分配的影响24-27
• 2.3.3 变截面构件的形常数与载常数27-31
• 2.3.4 运用位移法分析变截面结构31-33
• 2.3.5 设计参数对变截面结构的内力分配的影响33-40
• 2.4 本章小结40-42
• 第三章 小河特大桥关键计参数的有限元理论分析42-63
• 3.1 概述42
• 3.2 小河特大桥有限单元模型42-45
• 3.2.1 基本参数43
• 3.2.2 有限元模型的建立43-45
• 3.3 关键设计参数对结构内力及挠度的影响45-62
• 3.3.1 边、主跨比对结构内力及挠度的影响45-52
• 3.3.2 根部梁高与跨中梁高的比值对结构内力及挠度的影响52-56
• 3.3.3 梁底曲线幂次数对结构内力及挠度的影响56-62
• 3.4 本章小结62-63
• 第四章 三跨连续刚构桥梁高变化的研究分析63-83
• 4.1 概述63-64
• 4.2 工程背景64-65
• 4.3 结构有限单元模型65-66
• 4.3.1 有限元单元模型建立65
• 4.3.2 工况65-66
• 4.4 有限元模型计算及结果分析66-82
• 4.4.1 梁底曲线变化结果与分析66-71
• 4.4.2 梁底板厚度曲线变化结果与分析71-76
• 4.4.3 根部梁高与跨中梁高比变化结果与分析76-82
• 4.5 本章小结82-83
• 第五章 结论与展望83-85
• 5.1 本文取得的主要成果83-84
• 5.2 展望84-85
• 致谢85-86
• 参考文献86-88
• 在学期间发表的论文和取得的学术成果88

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本文编号：686473