直线独柱墩梁桥抗倾覆计算理论和方法研究

发布时间：2017-09-11 22:24

  本文关键词：直线独柱墩梁桥抗倾覆计算理论和方法研究

  更多相关文章： 直线独柱墩梁桥 破坏模式 横向倾覆 抗倾覆计算方法

【摘要】：独柱墩梁桥因单柱支撑,具有节约桥下空间和造价的优势,因而自上世纪50年代开始广泛应用于公路和城市立交枢纽。但是日益发展的经济导致交通运输量的剧增,随着超载车辆的增多,独柱墩梁桥出现倾覆破坏的现象也越来越多地见诸报端。本文以春晖大桥和哈尔滨洪福路段匝道桥两座典型的直线型独柱墩梁桥为研究对象,系统研究了直线型独柱墩梁桥在超偏载作用下箱梁发生倾覆破坏的机理,深入研究了独柱墩梁桥倾覆的影响因素;通过建立箱梁、支座和桥墩三者相互作用关系,构造抗倾覆承载力实用计算方法和简化计算方法,并提出推荐规范使用方法,对独柱墩梁桥抗倾覆设计具有很好的理论和工程现实意义。论文主要开展了以下4个方面的研究:(1)通过对多座独柱墩梁桥倒塌现场残骸的调查研究,提出了独柱墩梁桥倾覆过程中的4种可能破坏模式;(2)建立了考虑支座尺寸有利影响的独柱墩抗倾覆承载力实用计算方法;(3)提出不考虑自重及大转动有利影响的独柱墩抗倾覆承载力简化计算方法,并基于可靠度理论,得出了具有95%保证率的抗弯承载力小于抗倾覆承载力的横向稳定系数。(4)以上虞春晖桥和哈尔滨匝道桥为例,对实用、简化计算方法进行验证。研究结果表明:(1)现有规范中的倾覆计算方法以刚体转动为主,过大估计了独柱墩梁桥抗倾覆能力;(2)本文所提出的抗倾覆实用计算方法可较好地模拟倾覆临界荷载;(3)增大支座横向尺寸和加大端部支座间距可显著提高独柱墩梁桥的抗倾覆承载能力。
【关键词】：直线独柱墩梁桥 破坏模式 横向倾覆 抗倾覆计算方法
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.5
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 研究目的和意义9-11
• 1.2 独柱墩直线梁桥的应用现状11-13
• 1.2.1 概述11
• 1.2.2 独柱墩梁桥的受力特点11-12
• 1.2.3 各类独柱支承梁式桥倾覆破坏特征12-13
• 1.3 独柱墩抗倾覆计算存在的问题13-17
• 1.3.1 未将箱梁作为变形体来进行抗倾覆计算13-15
• 1.3.2 无法准确计算箱梁自重对抗倾覆的有利影响15
• 1.3.3 未考虑箱梁大转动对独柱墩抗倾覆的影响15-16
• 1.3.4 欠缺有力的梁桥事故调查理论和计算工具16-17
• 1.4 本文研究内容17-19
• 1.4.1 主要研究内容17-18
• 1.4.2 技术路线18-19
• 第2章 直线独柱墩梁桥倾覆破坏模式19-32
• 2.1 两座案例桥工程概况19-22
• 2.1.1 上虞春晖桥工程概况19-20
• 2.1.2 哈尔滨匝道桥工程概况20-22
• 2.2 案例桥倾覆破坏痕迹比对22-25
• 2.2.1 上虞春晖桥倾覆事故现场痕迹比对22-24
• 2.2.2 哈尔滨匝道桥倾覆事故现场痕迹分析24-25
• 2.3 直线型独柱墩梁桥倾覆破坏模式25-31
• 2.3.1 整体倾覆25-27
• 2.3.2 支座挤出27-29
• 2.3.3 箱梁滑移29-30
• 2.3.4 抗扭支座脱空30-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 直线独柱墩梁桥抗倾覆承载力计算方法32-42
• 3.1 规范推荐方法32-34
• 3.1.1 规范条文32
• 3.1.2 规范条文说明32-34
• 3.2 直线型独柱墩梁桥抗倾覆承载力实用方法34-36
• 3.3 独柱墩梁桥抗倾覆承载力简化计算方法36-37
• 3.4 基于ABAQUS非线性有限元分析的独柱墩梁桥倒塌计算方法37-41
• 3.4.1 模型参数确定37-38
• 3.4.2 ABAQUS建模要点38-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第4章 独柱墩梁桥抗倾覆计算结果对比及影响因素分析42-47
• 4.1 计算结果及其与实测倾覆荷载对比42-44
• 4.1.1 规范推荐方法计算结果42
• 4.1.2 实用方法计算结果42-43
• 4.1.3 简化方法计算结果43
• 4.1.4 基于ABAQUS非线性有限元分析的独柱墩梁桥倒塌计算方法计算结果43-44
• 4.2 影响因素分析44-46
• 4.2.1 改变端部支座间距对临界倾覆荷载的影响44-45
• 4.2.2 改变支座横向尺寸对临界倾覆荷载的影响45
• 4.2.3 改变线重度对临界倾覆荷载的影响45-46
• 4.3 本章小结46-47
• 第5章 建议规范使用的抗倾覆计算方法47-56
• 5.1 受弯破坏先于倾覆破坏的抗倾覆计算方法安全系数47-51
• 5.1.1 承载能力极限状态设计47-49
• 5.1.2 确定汽车荷载与恒载产生弯矩的比值49
• 5.1.3 计算倾覆荷载与汽车荷载标准值产生弯矩的比值49-50
• 5.1.4 确定抗倾覆力臂与倾覆力臂之比50-51
• 5.2 最不利加载方式51-52
• 5.3 推荐规范使用方法52-54
• 5.3.1 规范条文52-53
• 5.3.2 简化计算方法（不考虑支座尺寸的影响）53-54
• 5.4 本章小结54-56
• 第6章 结论与展望56-58
• 6.1 主要工作和创新点56-57
• 6.2 后续研究工作57-58
• 参考文献58-61
• 作者在攻读硕士学位期间所取得的科研成果61-62
• 致谢62

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本文编号：833411