矮塔斜拉桥施工监控计算及分析

发布时间：2017-08-22 17:12

  本文关键词：矮塔斜拉桥施工监控计算及分析

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【摘要】：矮塔斜拉桥是一种新型的结构体系,其受力分布复杂多变。为了保证施工过程顺利和成桥状态合理,我们需要掌握施工过程中受力变化情况。零号块位于塔、梁、墩交接处,结构形式和约束条件都十分复杂。对于宽幅箱梁零号块而言,其受力分布情形更是值得探讨。钢板桩围堰作为深水基础施工常用的方法,能够很好的消除水流冲刷和土体滑坡等带来的不利影响。深水基础施工难度大、风险高,而且施工环境复杂多变。需要对钢板桩围堰施工过程进行仿真分析和施工监控,以提高施工质量,保证施工安全。本文以某在建大桥为背景,运用专业的有限元细部分析软件MIDAS FEA对零号块进行了局部受力分析。利用MIDAS CIVIL有限元软件对围堰和全桥施工过程进行了分析,并对钢围堰施工进行了实时监控。具体研究内容概括如下：(1)在MIDAS CIVIL全桥模型的基础上,对施工过程中桥梁结构的受力和变形情况作了详细的分析,验证了该设计方案的合理性；(2)基于MIDAS FEA建立的零号块实体模型,对不同施工阶段零号块局部应力进行分析,掌握了零号块各个部位应力分布情况以及变化规律,并对存在安全隐患的部位提出了合理建议；(3)进行钢板桩围堰设计相关验算,确保施工方案安全可行；(4)利用MIDAS CIVIL对钢围堰的施工过程进行模拟,分析了施工过程中围堰受力及变形情况。以此为依据,对围堰施工过程展开实时监控。本文的研究成果也可为以后类似钢板桩围堰施工监控以及矮塔斜拉桥静力分析提供参考。
【关键词】：钢板桩围堰 施工监控 矮塔斜拉桥 静力分析 零号块
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.4;U448.27
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 绪论16-22
• 1.1 矮塔斜拉桥简介16-17
• 1.2 零号块空间应力研究现状及研究意义17-18
• 1.3 钢板桩围堰研究背景18-21
• 1.4 本文研究的主要内容和意义21-22
• 第二章 矮塔斜拉桥各施工阶段静力分析22-35
• 2.1 工程背景22-23
• 2.1.1 项目概况22
• 2.1.2 结构材料参数22-23
• 2.1.3 计算荷载23
• 2.2 全桥有限元模型23-28
• 2.2.1 预应力筋的布置24
• 2.2.2 边界条件24
• 2.2.3 施加荷载24-26
• 2.2.4 施工阶段26-28
• 2.3 有限元模拟结果分析28-34
• 2.3.1 最大悬臂状态28-29
• 2.3.2 边跨合龙阶段29-31
• 2.3.3 中跨合龙阶段31-33
• 2.3.4 成桥状态33-34
• 2.4 本章小结34-35
• 第三章 宽幅箱梁零号块局部受力分析35-56
• 3.1 零号块有限元模型35-37
• 3.1.1 有限元软件介绍35
• 3.1.2 实体模型的建立35-37
• 3.2 局部应力分析37-54
• 3.2.1 最大悬臂状态37-41
• 3.2.2 边跨合龙阶段41-46
• 3.2.3 中跨合龙阶段46-50
• 3.2.4 成桥状态50-54
• 3.3 本章小结54-56
• 第四章 钢板桩围堰理论研究与应用56-79
• 4.1 围堰结构计算原理56-61
• 4.1.1 水土压力56-57
• 4.1.2 等值梁法57-58
• 4.1.3 抗管涌验算58-59
• 4.1.4 坑底抗隆起稳定性验算59-60
• 4.1.5 支撑抗倾覆稳定性验算60-61
• 4.2 工程应用61-63
• 4.2.1 工程简介61
• 4.2.2 材料参数的确定61-62
• 4.2.3 围堰施工方案模拟62-63
• 4.3 钢板桩围堰施工设计验算63-68
• 4.3.1 内力计算63
• 4.3.2 支撑系统受力计算63-64
• 4.3.3 钢板桩最小入土深度计算64-67
• 4.3.4 围堰稳定性验算67
• 4.3.5 支撑受力验算67-68
• 4.4 钢板桩围堰有限元模型68-78
• 4.4.1 建模思路68-69
• 4.4.2 计算结果分析69-78
• 4.5 本章小结78-79
• 第五章 钢板桩围堰施工监控79-85
• 5.1 监测项目与方法79-80
• 5.1.1 钢板桩顶端位移监测79
• 5.1.2 围堰内支撑轴力监测79-80
• 5.2 监测标准与预警值80-81
• 5.2.1 监测标准80
• 5.2.2 监控预警值80-81
• 5.3 监测数据及其分析81-83
• 5.3.1 桩顶位移81-82
• 5.3.2 内支撑轴力82-83
• 5.4 数值模拟与监测结果对比分析83
• 5.5 本章小结83-85
• 第六章 结论与展望85-87
• 6.1 结论85
• 6.2 展望85-87
• 参考文献87-89
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况89

【参考文献】

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本文编号：720353