大跨度连续梁桥转体施工监控及力学特性分析

发布时间：2017-08-25 00:25

  本文关键词：大跨度连续梁桥转体施工监控及力学特性分析

  更多相关文章： 大跨度连续梁 转体施工 温度梯度 转动加速度 球铰偏心

【摘要】：国民经济日益发展,科技也随之不断的进步促使了我国交通能力不断地完善与健全,桥梁是交通网中不可或缺的重要部分,在今后也必定将会成为交通发展中的重中之重。为了满足人们日益增长的需求,高铁得到了飞速的发展,随之而来的便是很多棘手的问题。比如:如何跨越峡谷,大的河流以及如何跨越且不影响运输任务繁忙的既有线路。这些棘手问题在常规的桥梁施工法中无法完成的情况下,转体施工技术诞生了。由于施工中面对的环境地貌越来越严峻,随之技术也需要与时共进。由于转体施工拥有其独特的优势,给我国的交通事业带来跨越性的发展,为社会创造了更多的财富,所以转体施工还会有更为广阔的发展前景。本文以宝兰南河川渭河特大桥跨越既有陇海铁路及207省道(72.5+120+72.5)m大跨度连续梁桥为例,通过利用Midas/Civil和ANSYS软件对整个桥体、梁体、转动系统结构受力进行了分析,为了整个施工过程以及转动过程能够顺利完成提供了有效依据。本文主要是围绕以下方面进行的研究:第一,根据本桥自身独特性,利用Midas/Civil软件对梁体结构进行精准的模拟计算,为梁体施工各个阶段提供有效的理论依据,并及时调整确保梁体结构应力在允许范围内以及实现设计线形。第二,由于本桥所处地理环境较为特殊,温度梯度较大因而不得不考虑温对梁体的影响。通过采用各国的不同规范对梁体进行了分析。从数据中我们可以得到梯度降温与梯度升温作用对主梁的影响。第三,在转体过程进行中,由于使牵引力大小的不同会使得梁体转动出现不同的转动加速度,然而在不同的转动加速度下,桥体结构所受应力也不同。所以假设桥体转动在多种加速度与匀速转动情况下,对梁体受力进行分析这样才可以更为有效的控制转动过程中施加的牵引力,以免造成桥体结构的破坏。第四,梁体不平衡力矩以及球铰安装操作过程中造成了球铰受力的偏心。由于桥体自重较大,不同的偏心距对整个转动系统有不同的影响,为了保证转动系统不受到破坏,需要知道球铰偏心对转动系统的影响。通过ANSYS软件建立整个转动系统的仿真模型并单独对每个部位进行受力分析计算。在转动之前虽然已经进行了配重,球铰所受的偏向力矩为零,但是在整个转动过程,由于风荷载或者转动过程梁体会产生微颤而导致偏心距再次出现,因此我们对整个转动过程有必要进行监测,将整个转动过程控制在安全状态之中,并为此后类似的施工提供帮助。
【关键词】：大跨度连续梁 转体施工 温度梯度 转动加速度 球铰偏心
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 引言9
• 1.2 转体施工法在国外桥梁工艺中的发展历程及现状9-10
• 1.3 转体施工法在国内桥梁工艺中的发展历程及现状10-12
• 1.4 转体施工方法在高铁及公路中的应用12-14
• 1.4.1 跨秦沈铁路公铁分离式立交桥转体施工工艺12-13
• 1.4.2 宝鸡至兰州南河川渭河特大桥转体施工工艺13-14
• 1.5 桥梁转体施工监控的意义14
• 1.6 本文研究的内容14-16
• 2 转体桥施工控制16-48
• 2.1 引言16
• 2.2 转体施工控制的基本理论16-19
• 2.3 工程概况19-34
• 2.3.1 使用技术标准20
• 2.3.2 梁体构造20-25
• 2.3.3 全桥有限元模拟分析25-34
• 2.4 施工监控结果分析34-38
• 2.4.1 线形监控结果分析34-36
• 2.4.2 应力监控分析36-38
• 2.5 称重配重试验38-47
• 2.5.1 工程概况38-39
• 2.5.2 称重配重试验方法及意义39
• 2.5.3 称重试验原理39-43
• 2.5.4 称重试验结果43-47
• 2.6 本章小结47-48
• 3 温差及转动速度对转体应力影响48-67
• 3.1 引言48
• 3.2 温差对转体桥的影响48-59
• 3.2.1 国内外温度荷载规范48-52
• 3.2.2 单室箱梁温度荷载及应力计算52-56
• 3.2.3 仿真模型的建立及结果分析算56-59
• 3.3 转动过程对桥梁稳定性的影响59-66
• 3.3.1 仿真模型的建立59-60
• 3.3.2 加速转动对主梁稳定性的影响60-65
• 3.3.3 转体过程桥体受力分析结果比较65-66
• 3.4 本章小结66-67
• 4 不同状态下球铰受力分析67-100
• 4.1 引言67
• 4.2 转动球铰计算理论分析67-74
• 4.2.1 转动体系仿真模型的建立73-74
• 4.3 偏心距对转动系统的影响74-85
• 4.3.1 不同偏心距对转动系统的影响75-83
• 4.3.2 转动系统受偏心距的影响分析83-85
• 4.4 转动过程转动系统受力分析85-98
• 4.4.1 转体桥转动时动态应力分析85-97
• 4.4.2 各部结构所受应力分析97-98
• 4.5 本章小结98-100
• 5 结论与展望100-102
• 5.1 结论100-101
• 5.2 展望101-102
• 致谢102-103
• 参考文献103-105
• 攻读学位期间的研究成果105

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 左敏;江克斌;;转体桥平转球铰转体过程应力计算方法研究[J];铁道标准设计;2015年12期

2 聂树东;;转体桥球铰安装精度控制[J];中国新技术新产品;2015年06期

3 张文格;;关于转体桥转动体系施工相关问题的讨论[J];国防交通工程与技术;2015年02期

4 赵玲;辛慧;;南河川渭河特大桥转体结构设计及计算分析[J];现代交通技术;2014年02期

5 杜逢春;;挂篮悬臂施工线形监控技术研究[J];甘肃科学学报;2013年03期

6 潘运才;;浅析襄渝铁路转体桥施工工艺[J];四川建筑;2013年03期

7 张雷;张文学;;桥梁平转施工不平衡称重方案研究[J];四川建筑;2013年01期

8 董卫莹;王鸿;;浅谈桥梁中心水平转体施工中转动体系的安装方法[J];黑龙江交通科技;2011年07期

9 唐亮;;大型球铰在石景山高架桥转体施工中的应用[J];路基工程;2009年01期

10 刘晓,季日臣;预应力混凝土箱梁温度应力探讨[J];甘肃科技纵横;2005年04期

，

本文编号：734004