采煤沉陷区简支梁桥同步顶移技术研究

发布时间：2017-09-19 22:40

  本文关键词：采煤沉陷区简支梁桥同步顶移技术研究

  更多相关文章： 采煤沉陷区 顶移 相对位移变形 数值分析 桥梁结构 桥梁基础

【摘要】：本文以淮南矿区某输煤专线上的一座多跨简支梁铁路桥,受采煤沉陷影响最大下沉3.5米的修复工程为研究背景。其中桥梁上部结构在顶移修复的过程中,面临着施工组织安排困难,主梁受力情况复杂,主梁位移和应力监测位置不明确,顶移误差容许值不确定,火车动荷载处理方式等问题。桥梁下部结构受采动影响,易发生破坏且位置不明确,原基础是否可利用等问题。对此本文提出了顶移改造施工方案以及对应的顶移施工流程,设计了顶移装置。采用ANSYS有限元软件建立了该铁路桥三种不同主梁的有限元计算模型,提出了该桥梁上部结构相对位移变形值的计算公式;通过数值模拟方法,详细分析了三种不同主梁在相对位移变形情况下的力学响应情况,得出了最不利竖向顶移工况和各类主梁的相对位移容许值;根据不同主梁在相对位移变形情况下的力学响应情况,设计了各主梁位移和应力监测位置。根据各类主梁不同工况下的主应力云图,给出了主梁在顶移改造施工过程中的合理参数。根据各主梁动力分析,采用动力放大系数计算公式,合理处理火车动荷载布置。本文还建立了该铁路桥两种不同基础的有限元计算模型,分析了它们在采动地表变形情况下的内力变化情况,指出了桩基础在采动地表变形情况下的最不利位置为承台和桩基连接处,并提出了处理措施;还指出独立扩大基础受采动地表变形影响较小,主要是下部土体影响较大,应采取处理措施防止基础破坏。另外,地表曲率变形对上述两种桥梁基础的影响均大于倾斜变形,其中地表负曲率的影响又大于正曲率。
【关键词】：采煤沉陷区 顶移 相对位移变形 数值分析 桥梁结构 桥梁基础
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.7
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-18
• 变量注释表18-19
• 1 绪论19-33
• 1.1 问题的提出19-21
• 1.2 桥梁顶移技术简介21
• 1.3 研究的目的和意义21-22
• 1.4 国内外研究现状22-29
• 1.5 桥梁顶移技术尚待研究的问题29-30
• 1.6 研究内容、方法和技术路线30-33
• 2 桥梁顶移方案研究33-43
• 2.1 项目概述33-36
• 2.2 顶移施工难点分析36-37
• 2.3 顶移方案设计37-41
• 2.4 本章小结41-43
• 3 顶升过程中主梁力学计算43-69
• 3.1 有限元基本原理及思路43-44
• 3.2 有限元软件ANSYS的主要特点44-45
• 3.3 数值模拟假设及计算模型建立45-55
• 3.4 顶移点相对位移变形计算55-56
• 3.5 数值计算结果及分析56-66
• 3.6 位移和应力监测位置设计66-67
• 3.7 本章小结67-69
• 4 桥梁上部结构顶移分析和容许值研究69-86
• 4.1 跨度 48m半穿式钢桁梁69-74
• 4.2 跨度 24m钢筋混凝土直线梁74-79
• 4.3 跨度 16m钢筋混凝土直线梁79-84
• 4.4 本章小结84-86
• 5 采动过程桥梁下部结构力学分析86-92
• 5.1 计算模型86-88
• 5.2 计算工况88
• 5.3 计算结果分析88-91
• 5.4 本章小结91-92
• 6 结论与展望92-94
• 6.1 主要结论92-93
• 6.2 展望93-94
• 参考文献94-98
• 作者简历98-100
• 学位论文数据集100

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