桥梁满堂支架节点力学性能研究

发布时间：2017-09-24 03:24

  本文关键词：桥梁满堂支架节点力学性能研究

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【摘要】：扣件式脚手架以构造简单、搭设方便、连接可靠及经济合理等特点,在现浇施工中被广泛应用。但在交通建设领域无专门支架搭设规范,有关设计、施工等理论或标准均借鉴于房屋建筑工程规范的情况下,展开针对交通建设领域的支架搭设规范、设计或结构计算理论与系统等专门研究,以及针对性地提高支架承载能力及稳定性的构造措施进行分析,以期对工程实践提供一定的指导意义。论文以茅台酒厂支架搭设成功案例为研究背景,以贵阳(花溪)-安顺高速高速公路羊场坝2号分离式立交桥满堂支架施工为依托,以支架体系节点的受力特点为研究对象,对节点受力后的力学性能进行分析,研究其传力机理、破坏模式,以及力学性能对满堂支架稳定性的影响。主要研究内容如下:1、详细介绍概率极限状态设计法及格构支架结合平行立杆形成的两种关于满堂支架的稳定计算理论;比较分析了扣件节点铰接、刚接和半刚性连接的计算理论;统计了满堂支架失稳破坏模式的类型。2、以Midas FEA为研究手段,分析了在拧紧力矩为60 mN?时节点在不同荷载作用水平下的应力应变特性,研究了节点的传力机理和破坏模式,并初步探讨了拧紧力矩对节点刚度的影响。3、对羊场坝2号立交桥现浇满堂支架应用概率极限状态法进行验算,与Midas Civil软件模拟结果,以及规范要求值分别对简化、未简化结构进行对比,探讨了简化结构在实际工程中的可行性及安全性。在以上研究的基础上,本文得出一些有益的结论。1、应力最大的地方为扣件盖板处,其次为扣件的底座处;变形或破坏最明显的地方是扣件底座与盖板的连接处,即螺栓连接处。2、扣件节点转动刚度越大,结构屈曲荷载值越大,极限承载力越大,但随着节点转动刚度的增大,极限荷载增长速度减慢。3、在荷载加载初期未简化结构节点较简化结构节点应力集中现象更为明显;随着荷载的增大,简化结构节点应力集中现象进一步增大,且变形增长较快,简化结构的极限承载力相对较小。
【关键词】：满堂支架 扣件 安全性 节点力学性能 节点破坏
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.3
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 第一章 绪论7-15
• 1.1 引言7
• 1.2 支架体系研究的目的与意义7-11
• 1.2.1 安全事故现状7-9
• 1.2.2 支架体系事故原因分析9-10
• 1.2.3 支架体系研究的意义10-11
• 1.3 支架体系的发展状况11-14
• 1.3.1 发展历程11-12
• 1.3.2 支架体系的分类12-13
• 1.3.3 支架体系安全性研究现状13-14
• 1.4 研究内容14-15
• 第二章 满堂支架节点及整体稳定性理论分析15-30
• 2.1 满堂支架节点特性计算理论15-19
• 2.1.1 铰接计算理论15-17
• 2.1.2 刚架计算理论17-18
• 2.1.3 半刚性计算理论18-19
• 2.1.4 本文采用的节点特性计算理论19
• 2.2 满堂支架整体稳定性计算理论19-25
• 2.2.1 概率极限状态设计法19-22
• 2.2.2 格构支架结合平行立杆构成的满堂支架稳定计算22-25
• 2.3 满堂支架破坏模式25-30
• 2.3.1 结构失稳破坏25
• 2.3.2 结构失稳破坏类型25-30
• 第三章 满堂支架节点力学性能分析30-51
• 3.1 Midas FEA对满堂支架节点受力性能分析30-35
• 3.1.1 Midas FEA软件介绍30-32
• 3.1.2 FEA软件分析理论32-35
• 3.2 扣件节点性能分析35-49
• 3.2.1 扣件节点半刚性连接特性35-36
• 3.2.2 节点转动刚度测量规定及力学性能研究方案36
• 3.2.3 有限元模型建立36-37
• 3.2.4 节点力学性能数值分析37-43
• 3.2.5 螺栓拧紧程度对节点刚度的影响43-48
• 3.2.6 节点刚度对支架承载力的影响48-49
• 3.3 本章小结49-51
• 第四章 羊场坝2号立交桥满堂支架设计及验算51-65
• 4.1 工程实例概况51-53
• 4.2 支架方案设计验算53-58
• 4.2.1 箱梁底板和顶板验算53-55
• 4.2.2 箱梁腹板验算55-57
• 4.2.3 钢管立杆计算57-58
• 4.3 工程实例有限元分析58-64
• 4.3.1 节点力学行为有限元分析58-61
• 4.3.2 支架稳定性有限元验算分析61-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第五章 结论与展望65-67
• 5.1 结论65
• 5.2 展望65-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-70
• 硕士研究生期间参与的科研项目及公开发表论文70-71

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本文编号：909083