大跨度连续刚构桥施工期间安全性评估

发布时间：2017-06-28 20:29

  本文关键词：大跨度连续刚构桥施工期间安全性评估，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：连续刚构桥与其它同跨径桥梁相比有经济、桥墩和主梁固结等优点,而且与连续梁相比成桥后不用进行结构体系转换,少了支座的维修更换的缺点,所以在高速公路上和山区非常受欢迎。悬臂浇筑是连续刚构桥常用的施工方法,随着悬臂梁段逐渐悬出,桥梁结构安全受到T构体系特性和混凝土材料的离散型、预应力张拉的偏差性、环境的多变性及施工人员的专业水平不一性因素的影响。所以为了研究连续刚构桥在施工期间的安全性本文做了以下工作：(1)通过结构在施工期间的流变-突变规律,用量变与质变的原理来看待混凝土在受外部荷载作用下内部应力积累,提出一种基于承载能比的评估方法。主要思想是把结构以构件的形式,提取各个构件的应力,然后对每个构件进行评估,最后通过加权平均来评定结构的安全等级。对化简的三角形挂篮和菱形挂篮进行承载能比评估,与层次分析法和模糊综合评估法为对比,评定安全等级相同,避免了模糊综合评估法的不确定性。同时,用结构的应力与安全等级分点的距离作为函数,构建了结构的安全度方程,用来评定桥梁施工时每一个施工阶段的安全度。(2)建立10个悬臂梁段的悬臂结构模型,对施工期间影响桥梁安全的混凝土重度、弹性模量、预应力损失、温度、合龙强制位移参数进行敏感性分析,期中对于重度、弹性模量、预应力损失采用了参数梯度变化来进行敏感性分析。同时对混凝土重度、弹性模量、腹板预应力三个参数进行累加梁段变化,提取悬臂端位移和0#块应力,得出三个参数的影响位移矩阵和影响应力矩阵。(3)把施工阶段的每一个梁段看成一个构件,每一个施工浇筑梁段和桥墩看成已成型结构,对每一个已成型结构进行安全性评估,得出每一个施工阶段的安全等级,并用安全度方程计算得出每一个施工阶段的安全度,得出随着梁段的逐渐悬出,安全度逐渐下降。用Ansys建立最大悬臂T构,并对0#块和1#、2#梁段进行局部细化,考虑三向预应力,作为局部模型进行施工安全评估,分别从正常条件下、一侧挂篮掉落、考虑风荷载作用、预应力超张拉、预应力失效五种施工中可能出现的情况对局部模型进行施工期间安全评估。一侧挂篮掉落和风荷载作用两种情况安全等级为差,要进行事故处理方可继续施工,而在预应力超张拉和预应力失效两种情况施工安全等级为中,箱梁局部出现裂缝,施工中要引起足够重视。
【关键词】：连续刚构桥 施工期间 安全性 承载能比 安全度
【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】：U445;U448.23
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 大跨度连续刚构桥的发展概况10-12
• 1.1.1 连续刚构桥的优点10
• 1.1.2 国内外连续刚构桥的发展10-12
• 1.2 悬臂施工法的简介12-14
• 1.2.1 悬臂浇筑法13-14
• 1.2.2 悬臂拼装法14
• 1.3 安全评估方法的发展概况14-19
• 1.3.1 安全评估发展14-16
• 1.3.2 桥梁健康状态评估16-18
• 1.3.3 桥梁耐久性评估18
• 1.3.4 桥梁安全性评估18-19
• 1.4 桥梁施工期间安全评估的必要性19-20
• 1.5 本文主要研究内容20-22
• 第二章 安全评估主要方法理论22-29
• 2.1 层次分析法22-25
• 2.1.1 层次分析法的评估步骤22-25
• 2.1.2 层次分析评估法的缺点25
• 2.2 模糊综合评估法25-28
• 2.2.1 模糊综合评估的原理和评估模型25-27
• 2.2.2 模糊数学综合评估法的缺点27-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第三章 承载能比法安全性评估29-42
• 3.1 施工期间结构安全流变-突变规律29-31
• 3.2 承载能比概念31-34
• 3.3 基于承载能比方法的安全性评估算例34-41
• 3.3.1 简易三角形挂篮安全性评估34-38
• 3.3.2 菱形挂篮安全性评估38-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第四章 桥梁梁段参数敏感分析42-58
• 4.1 施工期间影响桥梁的受力主要因素42
• 4.2 基于参数梯度变化的T构模型参数敏感分析42-53
• 4.2.1 重度参数敏感性分析43-46
• 4.2.2 弹性模量参数敏感性分析46-48
• 4.2.3 预应力损失参数敏感性分析48-50
• 4.2.4 温度参数敏感性分析50-51
• 4.2.5 合龙强制位移敏感性分析51-53
• 4.3 累加梁段参数变化影响位移应力矩阵53-57
• 4.3.1 数值试验模型建立53
• 4.3.2 混凝土重度变化影响位移应力矩阵53-54
• 4.3.3 弹性模量变化影响位移应力矩阵54-56
• 4.3.4 预应力损失影响位移应力矩阵56-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 柳江龙头特大桥施工期间安全性评估58-79
• 5.1 柳江龙头特大桥工程概况58-59
• 5.2 施工期间桥梁每个施工阶段安全评估59-63
• 5.2.1 桥梁施工阶段稳定性分析60-61
• 5.2.2 桥梁施工阶段安全评估61-63
• 5.3 施工期间桥梁局部安全评估63-74
• 5.3.1 正常条件下梁段局部评估63-67
• 5.3.2 一侧悬臂端挂篮掉落梁段局部评估67-69
• 5.3.3 考虑风荷载梁段局部评估69-71
• 5.3.4 考虑预应力超张拉局部评估71-73
• 5.3.5 考虑预应力失效局部评估73-74
• 5.4 基于桥梁实测数据安全性评估74-78
• 5.4.1 传感器布置74-75
• 5.4.2 数据采集75-76
• 5.4.3 实测数据分析安全评估76-78
• 5.5 本章小结78-79
• 第六章 结论与展望79-82
• 6.1 本文结论79-80
• 6.2 研究展望80-82
• 参考文献82-85
• 致谢85-86
• 攻读硕士论文期间发表论文86-87
• 附录87-97

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