连续梁桥转体施工关键技术研究

发布时间：2017-07-31 18:14

  本文关键词：连续梁桥转体施工关键技术研究

  更多相关文章： 转体施工 有限元方法 球铰应力 不平衡力矩

【摘要】：近年来我们国家对基础设施建设不断加大,特别是中西部交通方面,在此大背景之下,要求桥梁建造水平应该有所提高。当桥梁跨越繁忙的既有交通线路时,常规施工方法不仅影响正常运营,而且还存在很大的安全隐患,而转体施工方法能很好的解决这些问题。转体施工法最大的优点是在保证现有交通正常运营的前提下,能够安全快速的建成跨线桥梁,所以在工程实际中有着广阔的应用空间和发展前景。由于转体施工法的社会经济效益比较显著,所以在科研学术方面也极具研究价值。目前对于球铰接触面受力的分析研究还不成熟和完善,球铰面具体的应力分布状况的试验研究不够充分和详尽,相关文献也很少。本文以具体工程LDK4+546.12跨地方呼准铁路特大桥(48+80+48)m转体连续梁为工程背景,研究转体桥梁转动系统的相关力学特性。主要完成以下工作:首先回顾了转体桥梁的发展历程和研究现状,明确了研究内容;其次从有限元分析理论上对转体球铰受力分析做了详细的公式推导,再结合大型有限元分析软件ANSYS对转体桥梁关键部位转动系统做数值模拟,分析转动过程中上下转盘和上下球铰的应力应变和位移,得出上下转盘中应力应变的分布规律进而确定有效影响范围;再结合具体试验测值,分析得出了下转盘应力应变在转动过程中水平和竖向的分布变化特性,与有限元模拟数值对比确定试验数值的合理性。最后为确定转体前的不平衡力矩和摩擦系数、偏心距等相关转动参数,确保桥梁下一步顺利转体,结合具体试验数值用砂箱应力评估法和称重试验两种确定不平衡重方法对T构转体前的转动参数做了具体详尽的分析计算,结合计算数值和所得结论比较两种方法的优劣性,明确了每种方法的准确性和可操作性,总结归纳不平衡重的计算公式。
【关键词】：转体施工 有限元方法 球铰应力 不平衡力矩
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 引言9
• 1.2 转体施工法在国内外的发展历程9-10
• 1.3 转体施工法的研究现状10-11
• 1.4 本文的主要工作11-14
• 1.4.1 研究内容11-13
• 1.4.2 主要解决问题13-14
• 2 工程概况14-17
• 2.1 概述14
• 2.2 截面构造14-15
• 2.3 转体系统15
• 2.4 主体结构建筑材料15-16
• 2.5 设计技术标准16
• 2.6 合拢顺序16
• 2.7 施工工法16-17
• 3 有限元模型分析17-71
• 3.1 概述17
• 3.2 有限元软件模拟分析17
• 3.3 有限元法基本原理17-19
• 3.3.1 结构的离散化和位移模式的确定17-18
• 3.3.2 力学特性分析18
• 3.3.3 集合刚度和荷载列阵18-19
• 3.3.4 节点位移和单元应力19
• 3.4 弹性力学与接触力学基本原理19-21
• 3.5 球铰局部应力分析21-71
• 3.5.1 转动系统尺寸和有限元模型21-22
• 3.5.2 小里程47~#墩转动系统整体应力22-39
• 3.5.3 有限元模拟数值分析39-46
• 3.5.4 大里程48~#墩转动系统整体应力46-68
• 3.5.5 有限元数值模拟分析68-71
• 4 实际测量数据分析71-82
• 4.1 相关说明和仪器布置71
• 4.2 小里程47~#墩实测数据分析71-78
• 4.2.1 水平向测试数据分析71-76
• 4.2.2 竖向测试数据分析76-78
• 4.3 大里程48~#墩实测数据78-82
• 5 沙箱法测试不平衡重研究分析82-85
• 5.1 基本原理82-83
• 5.2 测点布置说明和数据采集83
• 5.3 数据分析及结果83-84
• 5.4 结论84-85
• 6 称重试验确定不平衡重力矩研究分析85-94
• 6.1 引言85
• 6.2 称重前准备工作85
• 6.3 称重测试主要内容85
• 6.4 测点布置及说明85-86
• 6.5 测试方法及分析86-87
• 6.6 转动体球铰摩擦系数的分析计算87-88
• 6.7 偏心距计算88
• 6.8 平衡转体配重方案88
• 6.9 称重试验数据分析88-93
• 6.9.1 小里程47~#墩称重试验88-90
• 6.9.2 大里程48~#墩称重试验90-93
• 6.10 称重试验结论93-94
• 结论与展望94-96
• 致谢96-97
• 参考文献97-99
• 攻读学位期间的研究成果99

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本文编号：600460