单箱砼—多箱钢混合梁桥整体及钢混结合段静动力性能研究
发布时间：2021-05-21 07:16
中等跨径混合梁桥由于降低了主梁截面高度,满足了桥下通航高度要求,从而在跨平原湖泊地区得到广泛应用。传统混合梁中的整体钢箱梁通常需要在施工现场进行焊接,且箱内焊接工作量大,施工进度慢。对于跨平原湖泊地区中等跨径的混合梁桥,钢箱梁截面一般高度较小,工人箱内焊接难度较大,尤其夏季温度较高,施工条件恶劣,施工质量难以保证。基于此,本研究将单箱多室钢箱梁变为多箱单室即分离式钢箱梁,各钢箱之间通过设置钢横隔梁并采用螺栓将各分离钢箱梁连接成整体,整体结构形式转化为多箱单室钢箱梁与单箱多室混凝土箱梁连接,大幅度的减少箱内焊接的工程量,降低施工难度,提高施工效率。本文以画溪大桥为背景,对单箱砼-多箱钢混合梁桥整体静动力性能及钢混结合段静力性能进行研究:（1）采用Midas Civil建立全桥静力模型,分析各施工阶段及成桥后运营阶段的位移及内力状态,并确定此类桥梁的关键施工阶段、最不利荷载工况组合及各工况下钢混结合段在整体模型中的内力状态。（2）运用ABAQUS建立钢混结合段局部精细化模型,计算各关键施工阶段、成桥阶段及最不利工况下钢混结合段的受力特点,重点对混凝土箱梁过渡段截面应力分布,钢箱梁过渡段顶底...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：119 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 混合梁桥的概念
1.2 混合梁桥的发展应用
1.2.1 混合梁桥在国外的发展
1.2.2 混合梁桥在国内的发展
1.3 混合梁桥国内外研究现状
1.3.1 混合梁桥整体力学性能研究
1.3.2 混合梁桥钢混结合段形式研究
1.3.3 钢混结合段连接件形式及受力性能研究
1.3.4 混合梁桥动力性能研究
1.4 本文课题研究的来源
1.5 本文研究内容
1.5.1 工程背景
1.5.2 主要研究内容
1.5.3 技术路线
第2章 单箱砼-多箱钢混合梁桥整体静力性能分析
2.1 全桥Midas Civil有限元模型的建立
2.1.1 材料特性值设置
2.1.2 主梁的模拟
2.1.3 施工阶段的划分
2.1.4 节点连接及成桥边界条件的设置
2.1.5 预应力钢束的设置
2.1.6 全桥Midas Civil有限元模型
2.2 全桥施工阶段受力分析
2.2.1 施工阶段位移分析
2.2.2 施工阶段应力分析
2.3 全桥运营阶段受力分析
2.3.1 荷载工况组合
2.3.2 内力分析
2.4 钢混结合段局部内力分析
2.5 本章小结
第3章 单箱砼-多箱钢混合梁桥钢混结合段受力性能研究
3.1 ABAQUS有限元软件概述
3.2 钢混结合段模型的建立
3.3 材料本构模型
3.4 相互作用的模拟
3.4.1 剪力钉及PBL板与混凝土的连接
3.4.2 钢板与混凝土的粘结模拟
3.4.3 普通钢筋与预应力钢筋的模拟
3.5 分析步、荷载及边界条件的设置
3.6 网格划分
3.7 计算结果
3.7.1 混凝土箱梁过渡段受力分析
3.7.2 钢箱梁过渡段受力分析
3.7.3 钢混结合段受力分析
3.7.4 最不利荷载工况下受力分析
3.8 本章小结
第4章 移动车辆作用下单箱砼-多箱钢混合梁桥动力性能研究
4.1 ABAQUS非线性动力学计算原理
4.1.1 ABAQUS动力学计算简介
4.1.2 ABAQUS非线性动力学时间积分方法
4.2 动力有限元模型
4.2.1 车辆模型的设置
4.2.2 主梁模型的设置
4.2.3 车桥耦合动力有限元模型的建立
4.3 移动荷载工况
4.4 单箱砼-多箱钢混合梁桥动力响应
4.4.1 不同车速下的桥梁动力响应
4.4.2 不同车重下的桥梁动力响应
4.4.3 不同车道行驶下的桥梁动力响应
4.5 单箱砼-多箱钢混合梁桥全桥冲击系数分析
4.5.1 冲击系数的定义
4.5.2 规范冲击系数计算方法
4.5.3 全桥自振特性的计算
4.5.4 冲击系数分析
4.6 本章小结
第5章 结论和展望
5.1 本文完成的主要工作及结论
5.2 有待于进一步研究的问题
参考文献
作者在攻读硕士学位期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]混合梁斜拉桥钢-混结合段剪力连接件群力学性能研究[J]. 周阳,蒲黔辉,施洲,刘振标. 铁道学报. 2017(10)
[2]混合体系斜拉桥钢混结合段试验模型研究[J]. 姜文,谭仕强. 公路工程. 2017(04)
[3]组合-混凝土连续混合梁桥接头位置研究[J]. 黄丽,刘文会. 吉林建筑大学学报. 2016(02)
[4]铁路混合梁斜拉桥钢-混结合段受力及参数分析[J]. 蒲黔辉,周阳,施洲. 桥梁建设. 2016(01)
[5]铁路混合梁斜拉桥钢-混结合段传力及疲劳性能试验研究[J]. 周阳,蒲黔辉,施洲,刘振标. 土木工程学报. 2015(11)
[6]混合梁斜拉桥合理成桥状态确定方法研究[J]. 张谢东,王金枝,郭俊峰. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2015(05)
[7]混合梁斜拉桥钢混结合段试验研究技术新进展[J]. 高翔,周尚猛,陈开利. 钢结构. 2015(06)
[8]斜拉桥在多车辆作用下的动力响应分析[J]. 王贵春,李武生. 桥梁建设. 2014(06)
[9]混合梁刚构桥车桥耦合振动分析方法研究[J]. 赵玉,吴信亮,李惠成,韩帅,王兵见. 公路交通科技(应用技术版). 2014(12)
[10]重型车辆与桥梁耦合振动及桥梁冲击系数的数值模拟研究[J]. 王娟,钱江. 结构工程师. 2014(05)
博士论文
[1]有格室前后承压板式钢混结合段静力行为研究[D]. 姚亚东.西南交通大学 2016
[2]大跨径混合梁斜拉桥结合段受力性能试验[D]. 江祥林.长安大学 2015
[3]混合梁斜拉桥钢混结合段受力性能的试验研究与理论分析[D]. 黄彩萍.华中科技大学 2012
[4]钢—混凝土混合梁结合段受力性能与设计参数研究[D]. 张鹏.长安大学 2012
硕士论文
[1]大跨度混合梁斜拉桥主梁钢混结合段受力性能分析[D]. 肖勇波.华南理工大学 2016
[2]超高性能混合梁钢—混结合段受力性能有限元分析[D]. 黄细军.湖南大学 2016
[3]混合梁斜拉桥钢混结合段受力分析[D]. 姜文.湖南大学 2016
[4]基于车桥耦合作用的连跨混凝土梁桥动力响应研究[D]. 李彦伟.太原理工大学 2015
[5]大跨径混合梁斜拉桥钢混结合段受力性能分析[D]. 蒲泊舟.重庆交通大学 2015
[6]钢—混混合梁连续刚构桥桥跨关键参数及梁高优化研究[D]. 左智君.西南交通大学 2014
[7]大跨度混合梁斜拉桥抗震分析研究[D]. 任远航.中南大学 2014
[8]车辆移动作用下大跨度连续梁桥动力响应分析[D]. 胡立华.中南大学 2014
[9]钢—混凝土混合梁桥无格室结合段受力性能的数值分析[D]. 韩博.天津大学 2014
[10]混合梁刚构桥钢混结合段构造分析[D]. 邹常海.西南交通大学 2013
本文编号：3199292
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：119 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 混合梁桥的概念
1.2 混合梁桥的发展应用
1.2.1 混合梁桥在国外的发展
1.2.2 混合梁桥在国内的发展
1.3 混合梁桥国内外研究现状
1.3.1 混合梁桥整体力学性能研究
1.3.2 混合梁桥钢混结合段形式研究
1.3.3 钢混结合段连接件形式及受力性能研究
1.3.4 混合梁桥动力性能研究
1.4 本文课题研究的来源
1.5 本文研究内容
1.5.1 工程背景
1.5.2 主要研究内容
1.5.3 技术路线
第2章 单箱砼-多箱钢混合梁桥整体静力性能分析
2.1 全桥Midas Civil有限元模型的建立
2.1.1 材料特性值设置
2.1.2 主梁的模拟
2.1.3 施工阶段的划分
2.1.4 节点连接及成桥边界条件的设置
2.1.5 预应力钢束的设置
2.1.6 全桥Midas Civil有限元模型
2.2 全桥施工阶段受力分析
2.2.1 施工阶段位移分析
2.2.2 施工阶段应力分析
2.3 全桥运营阶段受力分析
2.3.1 荷载工况组合
2.3.2 内力分析
2.4 钢混结合段局部内力分析
2.5 本章小结
第3章 单箱砼-多箱钢混合梁桥钢混结合段受力性能研究
3.1 ABAQUS有限元软件概述
3.2 钢混结合段模型的建立
3.3 材料本构模型
3.4 相互作用的模拟
3.4.1 剪力钉及PBL板与混凝土的连接
3.4.2 钢板与混凝土的粘结模拟
3.4.3 普通钢筋与预应力钢筋的模拟
3.5 分析步、荷载及边界条件的设置
3.6 网格划分
3.7 计算结果
3.7.1 混凝土箱梁过渡段受力分析
3.7.2 钢箱梁过渡段受力分析
3.7.3 钢混结合段受力分析
3.7.4 最不利荷载工况下受力分析
3.8 本章小结
第4章 移动车辆作用下单箱砼-多箱钢混合梁桥动力性能研究
4.1 ABAQUS非线性动力学计算原理
4.1.1 ABAQUS动力学计算简介
4.1.2 ABAQUS非线性动力学时间积分方法
4.2 动力有限元模型
4.2.1 车辆模型的设置
4.2.2 主梁模型的设置
4.2.3 车桥耦合动力有限元模型的建立
4.3 移动荷载工况
4.4 单箱砼-多箱钢混合梁桥动力响应
4.4.1 不同车速下的桥梁动力响应
4.4.2 不同车重下的桥梁动力响应
4.4.3 不同车道行驶下的桥梁动力响应
4.5 单箱砼-多箱钢混合梁桥全桥冲击系数分析
4.5.1 冲击系数的定义
4.5.2 规范冲击系数计算方法
4.5.3 全桥自振特性的计算
4.5.4 冲击系数分析
4.6 本章小结
第5章 结论和展望
5.1 本文完成的主要工作及结论
5.2 有待于进一步研究的问题
参考文献
作者在攻读硕士学位期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]混合梁斜拉桥钢-混结合段剪力连接件群力学性能研究[J]. 周阳,蒲黔辉,施洲,刘振标. 铁道学报. 2017(10)
[2]混合体系斜拉桥钢混结合段试验模型研究[J]. 姜文,谭仕强. 公路工程. 2017(04)
[3]组合-混凝土连续混合梁桥接头位置研究[J]. 黄丽,刘文会. 吉林建筑大学学报. 2016(02)
[4]铁路混合梁斜拉桥钢-混结合段受力及参数分析[J]. 蒲黔辉,周阳,施洲. 桥梁建设. 2016(01)
[5]铁路混合梁斜拉桥钢-混结合段传力及疲劳性能试验研究[J]. 周阳,蒲黔辉,施洲,刘振标. 土木工程学报. 2015(11)
[6]混合梁斜拉桥合理成桥状态确定方法研究[J]. 张谢东,王金枝,郭俊峰. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2015(05)
[7]混合梁斜拉桥钢混结合段试验研究技术新进展[J]. 高翔,周尚猛,陈开利. 钢结构. 2015(06)
[8]斜拉桥在多车辆作用下的动力响应分析[J]. 王贵春,李武生. 桥梁建设. 2014(06)
[9]混合梁刚构桥车桥耦合振动分析方法研究[J]. 赵玉,吴信亮,李惠成,韩帅,王兵见. 公路交通科技(应用技术版). 2014(12)
[10]重型车辆与桥梁耦合振动及桥梁冲击系数的数值模拟研究[J]. 王娟,钱江. 结构工程师. 2014(05)
博士论文
[1]有格室前后承压板式钢混结合段静力行为研究[D]. 姚亚东.西南交通大学 2016
[2]大跨径混合梁斜拉桥结合段受力性能试验[D]. 江祥林.长安大学 2015
[3]混合梁斜拉桥钢混结合段受力性能的试验研究与理论分析[D]. 黄彩萍.华中科技大学 2012
[4]钢—混凝土混合梁结合段受力性能与设计参数研究[D]. 张鹏.长安大学 2012
硕士论文
[1]大跨度混合梁斜拉桥主梁钢混结合段受力性能分析[D]. 肖勇波.华南理工大学 2016
[2]超高性能混合梁钢—混结合段受力性能有限元分析[D]. 黄细军.湖南大学 2016
[3]混合梁斜拉桥钢混结合段受力分析[D]. 姜文.湖南大学 2016
[4]基于车桥耦合作用的连跨混凝土梁桥动力响应研究[D]. 李彦伟.太原理工大学 2015
[5]大跨径混合梁斜拉桥钢混结合段受力性能分析[D]. 蒲泊舟.重庆交通大学 2015
[6]钢—混混合梁连续刚构桥桥跨关键参数及梁高优化研究[D]. 左智君.西南交通大学 2014
[7]大跨度混合梁斜拉桥抗震分析研究[D]. 任远航.中南大学 2014
[8]车辆移动作用下大跨度连续梁桥动力响应分析[D]. 胡立华.中南大学 2014
[9]钢—混凝土混合梁桥无格室结合段受力性能的数值分析[D]. 韩博.天津大学 2014
[10]混合梁刚构桥钢混结合段构造分析[D]. 邹常海.西南交通大学 2013
本文编号：3199292
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