预应力混凝土桁架梁桥的力学性能研究

发布时间：2017-09-03 12:38

  本文关键词：预应力混凝土桁架梁桥的力学性能研究

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【摘要】：随着经济的快速发展,我国的桥梁建设也得到了迅猛的发展,桥梁结构形式也逐渐多样化、大型化和轻型化。预应力混凝土桁架梁桥能充分发挥高强度材料的特征,促进结构轻型化,具有很好的跨越能力,同时又可以有效地避免混凝土开裂,加之结构受力明确和构造简单、伸缩缝少的特点,在目前的桥梁建设中已经得到越来越多的推广和使用。目前,国内关于预应力混凝土桁架梁桥的力学性能研究相对偏少,本文主要研究了预应力混凝土桁架梁桥成桥过程中的力学性能。首先研究了预应力砼桁架梁桥的施工方法,其次对预应力砼桁架梁桥进行了有限元分析,再次进行了荷载试验研究,给同类型的桥梁提供合理的参考。本文主要做了以下工作：(1)针对预应力砼桁架梁桥的平面框架节段施工方法,为了改善其施工过程的稳定性,提出了空间框架节段施工技术,并进行了施工图设计；基于空间框架节段施工方法,建立了预应力砼桁架梁桥的施工控制系统。(2)针对采用平面框架节段、空间框架节段施工方法的桁架梁桥,分别建立各工况下结构的有限元分析模型,对其施工过程控制截面的应力进行数值分析,将两种结构的应力计算值进行比较；分析结果表明,斜杆、下弦杆的应力值比较接近；竖杆的应力因其布置、张拉力、截面尺寸等不同而差别较大；由于两种结构体系风撑不同,使得上弦杆的应力差别较大。因此,本文认为基于空间框架节段施工方法的预应力砼桁架梁桥受力合理,施工方法安全可靠。(3)研究了预应力砼桁架梁桥在静载作用下控制截面的应变和挠度。分析结果表明,桥梁在试验荷载作用下基本处于弹性工作状态,具备一定的安全储备能力,满足设计荷载标准的承载力要求。在动力荷载作用下,测试了桥梁的自振频率、冲击系数等,其实测值与计算值吻合较好。
【关键词】：预应力砼桁架梁桥 力学性能 空间框架节段施工技术 施工图 有限元分析 荷载试验
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441;U448.35
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 桁架梁桥的发展现状9-11
• 1.1.1 国内外桁架梁桥的发展现状9-11
• 1.1.2 预应力混凝土桁架梁桥结构的特点11
• 1.2 桥梁结构的力学性能研究11-17
• 1.2.1 施工力学的提出11-12
• 1.2.2 桥梁施工方法研究12-15
• 1.2.3 桥梁荷载试验的现状及研究意义15-17
• 1.3 本文研究的主要内容及方法17-18
• 第二章 预应力混凝土桁架梁桥施工方法研究18-29
• 2.1 平面框架节段施工方法18-19
• 2.2 空间框架节段施工方法19-22
• 2.2.1 基于空间框架节段的预应力砼桁架梁桥上部结构施工方案及施工流程20-21
• 2.2.2 基于空间框架节段的预应力砼桁架梁桥上部结构施工要点21-22
• 2.3 基于空间框架节段施工技术的预应力砼桁架梁桥施工图设计22-23
• 2.3.1 设计标准22
• 2.3.2 自然地理及地质概况22-23
• 2.3.3 施工图设计23
• 2.4 基于空间框架节段施工技术的预应力砼桁架梁桥施工控制系统的研究23-28
• 2.4.1 施工控制的内容、目的及原则24-25
• 2.4.2 控制系统的建立25-27
• 2.4.3 施工控制影响因素分析27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 预应力混凝土桁架梁桥有限元分析29-45
• 3.1 有限元理论29-32
• 3.1.1 空间梁单元计算理论29-32
• 3.1.2 空间杆单元计算理论32
• 3.2 基于平面框架节段施工技术的预应力砼桁架梁桥有限元分析32-35
• 3.2.1 单元建立33
• 3.2.2 边界条件33
• 3.2.3 计算荷载取值33-34
• 3.2.4 计算模拟工况34-35
• 3.3 基于空间框架节段施工技术的预应力砼桁架梁桥有限元分析35-36
• 3.4 有限元分析结果比较36-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第四章 预应力混凝土桁架梁桥荷载试验研究45-58
• 4.1 静载试验45-52
• 4.1.1 静载试验方案45-50
• 4.1.2 试验结果及分析50-52
• 4.2 动载试验52-57
• 4.2.1 测试仪器与系统组成52-53
• 4.2.2 试验结果及分析53-57
• 4.3 本章小结57-58
• 第五章 结论与展望58-60
• 5.1 结论58-59
• 5.2 展望59-60
• 参考文献60-63
• 附录63-76
• 致谢76-77
• 攻读学位期间发表的学术论文目录77-78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 黎述亮;金文成;;预应力混凝土斜拉桁架桥的应用前景[J];中外公路;2011年02期

2 黄浩;何敏娟;;轻型木桁架应用及设计[J];建筑技术;2009年09期

3 王炎;郝超;管乐;;大跨度预应力混凝土曲线连续刚构桥施工控制[J];四川建筑;2007年04期

4 曹志远;土木工程分析的施工力学与时变力学基础[J];土木工程学报;2001年03期

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7 钱志晖;预应力混凝土桁架梁桥施工简介[J];桥梁建设;1987年03期

本文编号：785079