【摘要】：隨著交通運輸事業(yè)的發(fā)展、計算理論的完善及現(xiàn)代施工技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)代斜拉橋的跨徑越來越大,其結(jié)構(gòu)受力也越來越復(fù)雜,空間效應(yīng)更為明顯。近幾十年的橋梁事故表明全橋整體分析結(jié)果因忽略結(jié)構(gòu)局部構(gòu)造而與橋梁結(jié)構(gòu)的真實力學(xué)行為存在較大的差異。斜拉橋結(jié)構(gòu)的某些部位存在應(yīng)力集中、剪力滯、應(yīng)力擴散等問題,而這些部位的安全儲備也往往是保證該類結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的關(guān)鍵。因此,有必要在全橋整體分析的基礎(chǔ)上對這些部位進(jìn)行局部精細(xì)化的有限元分析,從而精確掌握其受力情況。本文以鰲江四橋為具體工程背景,在以大跨徑鋼-混疊合梁斜拉橋健康監(jiān)測為目的基礎(chǔ)上,運用有限元原理對其空間力學(xué)行為進(jìn)行研究,主要工作如下:(1)通過建立全橋空間有限元模型,對獨塔鋼混疊合梁斜拉橋整體空間力學(xué)行為進(jìn)行研究。主要分析其成橋初期恒載和成橋后期考慮混凝土收縮徐變作用及運營期恒載、汽車、溫度、風(fēng)載等作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力、應(yīng)力及變形情況。(2)在整體分析的基礎(chǔ)上,找出最不利工況下的受力最不利梁段;基于多尺度原理建立該梁段的局部精細(xì)化有限元模型,研究混凝土橋面板、鋼縱橫梁、鋼梁縱橫向加勁體系的空間應(yīng)力分布狀態(tài)及相互之間的力學(xué)傳遞機理,為精細(xì)化設(shè)計提供依據(jù)。(3)根據(jù)鰲江四橋?qū)嶋H施工順序,將整個施工過程分為128個施工階段,通過正裝分析方法對其施工過程進(jìn)行模擬計算,對各構(gòu)件在不同施工階段中的靜力行為和內(nèi)力分布特點進(jìn)行分析,探討施工全程中橋體關(guān)鍵部位內(nèi)力演變機理及施工過程中斜拉索索力對結(jié)構(gòu)應(yīng)力及變形的影響,為指導(dǎo)施工提供參考。
[Abstract]:With the development of transportation, the improvement of calculation theory and the progress of modern construction technology, the span of modern cable-stayed bridge is becoming larger and larger, the structure of which is more and more complicated, and the spatial effect is more obvious. The bridge accidents in recent decades show that there is a great difference between the analysis results of the whole bridge and the real mechanical behavior of the bridge structure because of neglecting the local structure of the structure. Stress concentration, shear lag and stress diffusion exist in some parts of cable-stayed bridge structure, and the safety reserve of these parts is often the key to ensure the engineering quality of this kind of structure. Therefore, it is necessary to make local fine finite element analysis of these parts on the basis of the whole bridge analysis, so as to accurately grasp the force situation. In this paper, the spatial mechanical behavior of Aojiang fourth Bridge is studied by using finite element principle on the basis of health monitoring of long-span steel-hybrid cable-stayed bridge. The main work is as follows: (1) the spatial mechanical behavior of the cable-stayed bridge with single-tower steel concrete composite beam is studied by establishing the spatial finite element model of the whole bridge. This paper mainly analyzes the internal force, stress and deformation of the structure under the action of dead load, automobile, temperature, wind load and so on. (2) on the basis of the whole analysis, the concrete shrinkage and creep are considered in the early stage of the bridge and in the later stage of the bridge. Find out the most unfavorable beam section under the most unfavorable working condition, establish the local fine finite element model of the beam segment based on the multi-scale principle, study the concrete bridge deck slab, steel longitudinal and horizontal beam, The spatial stress distribution state of steel beam longitudinal and transverse stiffening system and the mechanism of mechanical transfer between them provide the basis for fine design. (3) according to the actual construction sequence of Aojiang fourth Bridge, the whole construction process is divided into 128 construction stages. The static behavior and internal force distribution characteristics of each component in different construction stages are analyzed by simulating and calculating the construction process by means of the formal fitting analysis method, and the characteristics of the static behavior and internal force distribution of the components in different construction stages are analyzed. This paper probes into the evolution mechanism of internal force in the key part of bridge body during the whole construction and the influence of cable force on the stress and deformation of the structure during the construction process, which provides a reference for guiding the construction.
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U448.27

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2284148