混凝土斜柱桥若干力学问题研究

发布时间：2017-09-25 02:16

  本文关键词：混凝土斜柱桥若干力学问题研究

  更多相关文章： 桥梁 斜柱桥 地基 不均匀沉降 变形 内力

【摘要】：近代以来,随着材料学的不断突破,桥梁的结构以及规模也在不断发展,桥梁工程研究的热点集中在实现更大跨度的桥梁上,而在桥梁刚度方面的研究并未有很大突破。实际工程中,为了满足一些桥梁刚度的要求,往往需要采取大量的措施,增加了成本,限制了跨度。我国高铁建设仍在迅猛发展,高铁对桥梁的横向刚度、竖向刚度和扭转刚度提出了非常高的要求。为了满足这一需要,本人导师提出了一种新型的桥梁概念-—斜柱桥。通过改变荷载的传递方式,实现”变梁为柱”,大幅提高了桥梁结构刚度和高刚度下跨越能力,并有效降低了工程造价。斜柱桥作为一种新结构形式的桥型,仍有很多问题需要研究。本文主要研究分析混凝土斜柱桥的索力调整、变形和内力特性、变形和内力受地基不均匀沉降影响等问题,为以后斜柱桥的理论发展奠定基础。本文的分析主要以桥梁有限元分析软件Midas Civil为依托进行模拟分析。以下为本文主要结论：(1)斜柱桥具有很高的结构刚度和良好的受力性能,通过调整索力能将变形和内力控制在较小的值,可以应用到大跨度桥梁中,解决大跨度桥梁刚度不足的短板。(2)两V型斜柱结构连接处采用刚接比铰接结构刚度更大,在成桥后的变形和内力都更小,实际工程中在良好地质条件下宜采用刚接形式。(3)斜柱桥受不均匀沉降影响较大,会增大桥面变形和危险截面的内力,但由于其结构上的优势,沉降后的变形符合规范要求,内力值仍比一般桥型小。地基不均匀沉降发生后,两V型斜柱结构连接处采用铰接,相比刚接其变形和内力受到的影响更小,实际工程中在复杂地质条件下宜采用铰接形式。(4)各斜柱桥桥型相比,上承式斜柱桥的结构刚度最大且内力受地基不均匀沉降的影响最小,中承式斜柱桥的变形受不均匀沉降的影响最小。(5)两联斜柱桥与三联斜柱桥的变形和内力及受地基不均匀沉降的影响具有相似的数值及性质,多个V型斜柱结构之间具有良好的协作性能。
【关键词】：桥梁 斜柱桥 地基 不均匀沉降 变形 内力
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 桥梁发展简史10-12
• 1.2 国内外桥梁工程研究热点12-13
• 1.3 本文主要研究内容13-14
• 1.4 本章小结14-15
• 第二章 混凝土斜柱桥及地基不均匀沉降的基本理论15-23
• 2.1 混凝土斜柱桥15-18
• 2.1.1 斜柱桥基本结构15-16
• 2.1.2 斜柱桥的受力特性及索力调整16-17
• 2.1.3 混凝土斜柱桥的优点及不足17
• 2.1.4 混凝土斜柱桥施工工艺简述17-18
• 2.2 地基不均匀沉降18-22
• 2.2.1 地基不均匀沉降发生的原因18-19
• 2.2.2 地基不均匀沉降对桥梁的影响19
• 2.2.3 基础沉降计算19-22
• 2.2.4 地基不均匀沉降处理办法22
• 2.3 本章小结22-23
• 第三章 混凝土斜柱桥结构分析23-40
• 3.1 混凝土斜柱桥Midas Civil有限元模型的建立23-35
• 3.1.1 结构模型计算参数取值24-25
• 3.1.2 有限元分析模型建立25-28
• 3.1.3 水平拉索的索力调整28-35
• 3.2 混凝土斜柱桥Midas Civil计算模型结果分析35-39
• 3.2.1 均布荷载作用下混凝土斜柱桥变形结果分析35-38
• 3.2.2 均布荷载作用下混凝土斜柱桥内力结果分析38-39
• 3.3 本章小结39-40
• 第四章 地基不均匀沉降对混凝土斜柱桥的影响40-50
• 4.1 两联斜柱桥40-44
• 4.1.1 Midas Civil模拟两联混凝土斜柱桥地基不均匀沉降40
• 4.1.2 地基不均匀沉降对两联混凝土斜柱桥变形的影响40-42
• 4.1.3 地基不均匀沉降对两联混凝土斜柱桥内力的影响42-44
• 4.2 三联斜柱桥44-48
• 4.2.1 Midas Civil模拟三联混凝土斜柱桥地基不均匀沉降44-45
• 4.2.2 地基不均匀沉降对三联斜柱桥变形的影响45-46
• 4.2.3 地基不均匀沉降对三联斜柱桥内力的影响46-48
• 4.3 混凝土斜柱桥地基不均匀沉降的预防和处理48-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第五章 结论与展望50-52
• 5.1 结论50
• 5.2 展望50-52
• 附表52-57
• 参考文献57-61
• 致谢61-62
• 攻读在职硕士学位期间发表的论文和科研成果62

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本文编号：914795