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风致动力效应对T构桥梁转体施工的影响研究

发布时间:2020-07-05 03:16
【摘要】:诞生于上个世纪的桥梁转体施工技术经过多年发展,如今在我们的社会生产与生活中扮演的角色越来越重要。通常在跨江河、河谷以及既有交通路线之上建设桥梁,采用桥梁转体施工技术既可保证交通顺畅,又可在规定的时间内完成施工任务,还能节省工程预算,其经济优势与社会效益明显,近几年受到了广泛关注。改革开放以来,伴随着我国转体T构桥梁向高、宽、重和大悬臂方向发展,使得T构桥梁在转体施工中的抗风问题凸显。由于T构桥梁在平转施工过程中为悬臂单点支撑,容易受到环境风影响,对其进行抗风研究很有必要。立足于云南浑水塘特大桥的跨线部分转体工程项目,根据转体部分高、宽、重的结构特点,重点分析了桥梁截面圆角和腹板倾角对气动参数的影响,以及自然风场风偏角的变化和主梁转动速度变化对桥梁风致抖振响应结果的影响,为转体施工抗风设计提供参考。下面为本论文主要研究内容:(1)以浑水塘特大桥跨线部分T构转体施工工程为依托,广泛收集梁转体施工的工程案例,并对相关技术资料进行归纳。基于转体施工方法之一的平转施工工艺,详细介绍了依托工程的工程概况和完整的施工过程。(2)以转体T构桥主梁为模拟对象,取21个风速模拟点,设置模拟参数。水平横桥向和竖向脉动风谱分别取Kaimal谱和Panofsky-Mc Cormick谱,并在MATLAB环境下完成采样点的脉动风速模拟。得到部分点的风速时程和功率谱,并进行相关性分析,验证模拟风谱的可靠性。(3)基于CFD数值模拟技术,利用FLUENT分析软件对T构桥梁悬臂根部截面进行气动三分力模拟和三分力系数计算与数值拟合;分别从箱梁截面圆角率和腹板倾角两个方面,分析了箱梁截面几何形状的改变对三分力系数的影响,并对具有不同圆角率和腹板倾角的截面进行流场特性分析。(4)利用ANSYS中的Combin7弹簧单元建立T构桥梁墩底球铰连接部分,并对结构进行模态分析和静风荷载分析;基于准定常抖振力模型和气动自激力模型,在ANSYS环境下对桥梁转体施工中不同结构状态进行抖振时域分析,并获取关键位置的抖振位移和内力响应结果。(5)基于T构桥梁静风响应和抖振时域分析结果,分别探究了斜风作用、气动自激力作用和T构主梁转动速度的变化对桥梁抖振响应结果的影响。
【学位授予单位】:重庆交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:U445.4
【图文】:

大路,杭州


施工技术应用由原先跨越山区峡谷、河流向平原和沿海地区跨既有交通线路转变。例如 1980 年在四川建造的单塔斜拉桥,转体重 1345 吨;1988 年在四川涪陵修建的箱型拱桥乌江桥,转体重量 750 吨;1990 年在云南新平县建造的漠沙桥,转体重量 3000 吨;1998 年在湖北恩师建造的钢架拱桥打车铺桥[8],转体重量 3600 吨;2001 年贵州北盘江大桥,钢管混凝土拱桥,转体重达 13851 吨;2006 年广东省东平大桥,转体重 15001 吨;2012 年浙江杭州石大路大桥[9](见图 1-1),转体重达16800 吨;2013 年山西省跨石太客专及石太线立交桥,转体重达 11520 吨;以及2016 年山东菏泽修建的丹阳路上跨铁路立交斜拉桥(见图 1-2),转体重达 24800吨,是世界同类型桥梁最重的,它的成功转体标志着我国桥梁转体施工技术水平由量变到质变。

山东菏泽,丹阳,竖转,立交桥


施工技术应用由原先跨越山区峡谷、河流向平原和沿海地区跨既有交通线路转变。例如 1980 年在四川建造的单塔斜拉桥,转体重 1345 吨;1988 年在四川涪陵修建的箱型拱桥乌江桥,转体重量 750 吨;1990 年在云南新平县建造的漠沙桥,转体重量 3000 吨;1998 年在湖北恩师建造的钢架拱桥打车铺桥[8],转体重量 3600 吨;2001 年贵州北盘江大桥,钢管混凝土拱桥,转体重达 13851 吨;2006 年广东省东平大桥,转体重 15001 吨;2012 年浙江杭州石大路大桥[9](见图 1-1),转体重达16800 吨;2013 年山西省跨石太客专及石太线立交桥,转体重达 11520 吨;以及2016 年山东菏泽修建的丹阳路上跨铁路立交斜拉桥(见图 1-2),转体重达 24800吨,是世界同类型桥梁最重的,它的成功转体标志着我国桥梁转体施工技术水平由量变到质变。

【参考文献】

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本文编号:2742004

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