超高墩大跨连续刚构桥温度—静风耦合作用效应研究
发布时间：2021-08-18 03:08
超高墩大跨连续刚构桥的整体刚度相对小跨径同类桥型要小,结构更柔,在其施工过程中对诸多荷载的敏感性较高。实际监测中发现,温度荷载和风荷载及二者耦合作用在桥梁建设的全过程中都对结构的线形和稳定性有着不可忽略的影响。为此本文展开了以下研究:1、依托实际工程的监测数据,确定出桥墩壁厚内向阳侧和背阳侧的最大温差,运用非线性回归分析拟合并建立了沿壁厚方向的非线性最大温差曲线:Tx=25.7+4.1e-5.25x。依据该式将日照温差荷载加载到ANSYS实体模型中进行热力耦合与结构分析,计算出超高墩的最大横向偏位为5.5cm。并计算分析了桥墩在上述温度荷载下的轴线偏位对上部主梁线形和应力的影响;2、根据偏于保守的公路桥梁抗风规范对结构不同施工阶段进行了不同风荷载工况下的变形分析,发现随着风速的提高结构的变形呈指数式增长;3、对超高墩大跨连续刚构桥的最高裸墩阶段、主梁的最大双悬臂以及成桥阶段进行了施工全过程的非线性日照温差温度效应、静风风致效应、温度—静风耦合效应的分析后,采用有限元软件ANSYS对结构在上述三种工况下进行了几何非线性稳定性分析;4、根据计算结...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
夏季不同时间壁厚温差拟合曲线
a) 12 月 4 日东西侧壁厚温差拟合曲线 b) 12 月 4 日南北侧壁厚温差拟合曲线c) 1 月 11 日东西侧壁厚温差拟合曲线 d) 1 月 11 日南北侧壁厚温差拟合曲线
长安大学硕士学位论文4.3 向阳及背阳温差对桥墩线形与应力的影响4.3.1 向阳及背阳温差下桥墩线形与应力分析将拟合得到的桥墩壁厚方向非线性温差曲线加载到该特大桥的主墩温度效应分析模型中进行计算。为此建立了该桥的最高主墩模型，采用 ANSYS 热力分析中稳态分析的间接法分析不同壁厚桥墩在非线性温差下的应力变化规律。其计算步骤是先对结构施加已知的温差初始条件，进行热力耦合计算，求得所有节点温度后将节点温度转化为体荷载加载到结构模型上进行结构分析。其中，热分析采用 Solid70 热单元，结构分析采用 Solid45 单元。桥墩有限元模型及计算结果如下所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]桥墩尺寸及基础刚度对高墩大跨连续刚构桥受力及自振特性的影响分析[J]. 单传亮. 铁道建筑. 2016(04)
[2]基于抗风性能的高墩连续刚构桥桥墩体系研究[J]. 杨强,马如进,胡晓红. 公路交通科技. 2016(03)
[3]横向温度梯度对连续刚构桥应力和变形的影响[J]. 吴迪,倪富陶,刘敏,连海坤. 中外公路. 2016(01)
[4]串列双幅典型断面三分力系数气动干扰效应[J]. 刘志文,陈政清. 振动与冲击. 2015(05)
[5]日照温差作用下天桥特大桥稳定性分析[J]. 黄己伟. 交通科技与经济. 2014(04)
[6]温度应力及风荷载对大跨度空间结构的影响[J]. 芦俊. 门窗. 2014(04)
[7]组合高墩大跨连续刚构桥箱梁日照温度场观测与效应分析[J]. 肖新辉,刘扬,郭鑫,鲁乃唯. 铁道科学与工程学报. 2014(01)
[8]非线性日照温度下连续刚构桥的温度应力分析[J]. 郭瑞军. 公路. 2013(12)
[9]大跨度分离式高墩连续刚构抗风性能研究[J]. 刘榕,张志田,刘海波. 中外公路. 2012(06)
[10]连续刚构桥长悬臂施工状态抗风临时措施比较[J]. 胡雯雯,马如进,陈艾荣. 上海公路. 2012(02)
博士论文
[1]混凝土箱梁和空心高墩温度场及温度效应研究[D]. 武立群.重庆大学 2012
[2]山区高墩大跨连续刚构桥风环境及风荷载研究[D]. 叶征伟.浙江大学 2012
[3]薄壁空心高墩的温度效应及其对稳定性影响的研究[D]. 张运波.中国铁道科学研究院 2011
[4]混凝土桥梁结构日照温度效应理论及应用研究[D]. 彭友松.西南交通大学 2007
[5]双肢薄壁高墩刚构桥悬臂施工稳定性与风效应研究[D]. 李开言.中南大学 2005
硕士论文
[1]风荷载和热荷载耦合作用下浮法玻璃的破裂行为研究[D]. 赵寒.中国科学技术大学 2016
[2]185m高墩大跨刚构桥悬臂施工下的超高墩效应分析[D]. 周小东.长安大学 2015
[3]山区薄壁高墩桥梁稳定性分析[D]. 段志岳.长沙理工大学 2015
[4]大跨度连续刚构桥日照温度场及温度效应研究[D]. 李帅.西南交通大学 2013
[5]大跨桥梁超高墩柱稳定性能的传递分析[D]. 尹俊红.西安建筑科技大学 2012
[6]混凝土空心桥墩的日照温度场及其效应研究[D]. 王浩.重庆大学 2012
[7]连续梁桥矩形空心薄壁斜交高墩受力性能与日照温度效应研究[D]. 黄耀.中南大学 2012
[8]超高墩大跨度连续刚构桥抗风稳定性分析及优化研究[D]. 黄己伟.重庆交通大学 2012
[9]薄壁高墩预应力连续刚构桥温度效应研究[D]. 段永灿.长安大学 2010
[10]桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法[D]. 刘立博.长安大学 2009
本文编号：3349064
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
夏季不同时间壁厚温差拟合曲线
a) 12 月 4 日东西侧壁厚温差拟合曲线 b) 12 月 4 日南北侧壁厚温差拟合曲线c) 1 月 11 日东西侧壁厚温差拟合曲线 d) 1 月 11 日南北侧壁厚温差拟合曲线
长安大学硕士学位论文4.3 向阳及背阳温差对桥墩线形与应力的影响4.3.1 向阳及背阳温差下桥墩线形与应力分析将拟合得到的桥墩壁厚方向非线性温差曲线加载到该特大桥的主墩温度效应分析模型中进行计算。为此建立了该桥的最高主墩模型，采用 ANSYS 热力分析中稳态分析的间接法分析不同壁厚桥墩在非线性温差下的应力变化规律。其计算步骤是先对结构施加已知的温差初始条件，进行热力耦合计算，求得所有节点温度后将节点温度转化为体荷载加载到结构模型上进行结构分析。其中，热分析采用 Solid70 热单元，结构分析采用 Solid45 单元。桥墩有限元模型及计算结果如下所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]桥墩尺寸及基础刚度对高墩大跨连续刚构桥受力及自振特性的影响分析[J]. 单传亮. 铁道建筑. 2016(04)
[2]基于抗风性能的高墩连续刚构桥桥墩体系研究[J]. 杨强,马如进,胡晓红. 公路交通科技. 2016(03)
[3]横向温度梯度对连续刚构桥应力和变形的影响[J]. 吴迪,倪富陶,刘敏,连海坤. 中外公路. 2016(01)
[4]串列双幅典型断面三分力系数气动干扰效应[J]. 刘志文,陈政清. 振动与冲击. 2015(05)
[5]日照温差作用下天桥特大桥稳定性分析[J]. 黄己伟. 交通科技与经济. 2014(04)
[6]温度应力及风荷载对大跨度空间结构的影响[J]. 芦俊. 门窗. 2014(04)
[7]组合高墩大跨连续刚构桥箱梁日照温度场观测与效应分析[J]. 肖新辉,刘扬,郭鑫,鲁乃唯. 铁道科学与工程学报. 2014(01)
[8]非线性日照温度下连续刚构桥的温度应力分析[J]. 郭瑞军. 公路. 2013(12)
[9]大跨度分离式高墩连续刚构抗风性能研究[J]. 刘榕,张志田,刘海波. 中外公路. 2012(06)
[10]连续刚构桥长悬臂施工状态抗风临时措施比较[J]. 胡雯雯,马如进,陈艾荣. 上海公路. 2012(02)
博士论文
[1]混凝土箱梁和空心高墩温度场及温度效应研究[D]. 武立群.重庆大学 2012
[2]山区高墩大跨连续刚构桥风环境及风荷载研究[D]. 叶征伟.浙江大学 2012
[3]薄壁空心高墩的温度效应及其对稳定性影响的研究[D]. 张运波.中国铁道科学研究院 2011
[4]混凝土桥梁结构日照温度效应理论及应用研究[D]. 彭友松.西南交通大学 2007
[5]双肢薄壁高墩刚构桥悬臂施工稳定性与风效应研究[D]. 李开言.中南大学 2005
硕士论文
[1]风荷载和热荷载耦合作用下浮法玻璃的破裂行为研究[D]. 赵寒.中国科学技术大学 2016
[2]185m高墩大跨刚构桥悬臂施工下的超高墩效应分析[D]. 周小东.长安大学 2015
[3]山区薄壁高墩桥梁稳定性分析[D]. 段志岳.长沙理工大学 2015
[4]大跨度连续刚构桥日照温度场及温度效应研究[D]. 李帅.西南交通大学 2013
[5]大跨桥梁超高墩柱稳定性能的传递分析[D]. 尹俊红.西安建筑科技大学 2012
[6]混凝土空心桥墩的日照温度场及其效应研究[D]. 王浩.重庆大学 2012
[7]连续梁桥矩形空心薄壁斜交高墩受力性能与日照温度效应研究[D]. 黄耀.中南大学 2012
[8]超高墩大跨度连续刚构桥抗风稳定性分析及优化研究[D]. 黄己伟.重庆交通大学 2012
[9]薄壁高墩预应力连续刚构桥温度效应研究[D]. 段永灿.长安大学 2010
[10]桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法[D]. 刘立博.长安大学 2009
本文编号：3349064
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