鋼管砼勁性骨架拱橋具有工程造價低、跨越能力強、結構受力性能好等特點,在大跨徑橋梁發(fā)展中日益受到關注。勁性骨架的外包砼工期占整座橋梁工期的一半左右。特別是大跨徑勁性骨架拱橋,其外包砼澆筑方量大,結構形成過程復雜,外包施工期間拱圈撓度、應力、穩(wěn)定性及結構安全性控制難度大。因此,結構受力狀態(tài)的合理設計和準確受力模擬顯得尤為重要。但由于此類橋型發(fā)展起步較晚,相關的研究還不夠充分,國內(nèi)外對該橋型模擬方法的研究也比較少。廣安官盛渠江大橋是主跨跨徑為320m的中承式鋼管混凝土勁性骨架拱橋,其跨徑位居世界同類橋梁第五。本文以此橋為依托,通過系統(tǒng)的計算模擬分析,結合工程實測資料,對勁性骨架拱橋施工階段的合理模擬方法及其優(yōu)化設計問題進行研究,主要研究內(nèi)容與結果為:(1)總結了國內(nèi)外關于鋼管砼勁性骨架拱橋施工階段結構分析模擬方法相關資料,分析了現(xiàn)有模擬鋼管與管內(nèi)砼的相關理論與方法,對勁性骨架拱橋建模中的關鍵問題進行了探討。(2)以骨架一次落架完成為計算起點,分析對比采用雙單元理論和統(tǒng)一理論模擬鋼管與管內(nèi)砼的兩種方法對外包階段結構受力分析產(chǎn)生的影響,并與實測數(shù)據(jù)進行對比。研究表明,從應力和勁性骨架線形的角度看,...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 勁性骨架砼拱橋的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 鋼管砼勁性骨架拱橋的結構特點
        1.2.4 鋼管砼勁性骨架拱橋的施工工藝
    1.3 勁性骨架砼拱橋施工階段結構分析模擬方法研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鋼管砼施工過程模擬方法研究現(xiàn)狀
        1.3.2 外包砼施工過程模擬分析研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容及思路
        1.4.1 主要研究內(nèi)容
        1.4.2 主要研究思路
第二章 勁性骨架拱橋施工階段仿真模擬分析
    2.1 有限元計算模擬軟件
        2.1.1 概述
        2.1.2 Midas空間桿系單元的介紹
    2.2 鋼管砼的模擬理論與方法
        2.2.1 換算截面法
        2.2.2 雙單元法
        2.2.3 統(tǒng)一理論法
        2.2.4 三種方法的對比
    2.3 背景工程有限元模型
        2.3.1 依托工程概況
        2.3.2 主要施工過程
        2.3.3 全橋有限元模型的建立
            2.3.3.1 計算的簡化和假定
            2.3.3.2 主要構件的模擬
            2.3.3.3 主要材料的取值
            2.3.3.4 邊界的處理
    2.4 本章小結
第三章 勁性骨架模擬方式對拱肋外包砼階段結構受力分析的影響
    3.1 引言
    3.2 不同模擬方式對外包砼應力分析的影響
        3.2.1 下環(huán)砼合龍前
        3.2.2 上環(huán)砼合龍前
    3.3 不同模擬方式對勁性骨架變形分析的影響
        3.3.1 外包砼澆筑過程中各方案線形對比
        3.3.2 下環(huán)砼合龍后各方案線形對比
        3.3.3 上環(huán)砼合龍后各方案線形對比
    3.4 不同模擬方式對勁性骨架穩(wěn)定性分析的影響
    3.5 實測數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)分析對比
        3.5.1 監(jiān)控測點布置
        3.5.2 砼體內(nèi)應力
        3.5.3 拱肋線形
    3.6 本章小結
第四章 外包砼模擬方式對施工階段結構受力分析的影響
    4.1 拱肋砼強度對結構受力分析的影響
        4.1.1 拱肋砼強度對外包砼應力分析的影響
        4.1.2 拱肋砼強度對拱肋變形分析的影響
        4.1.3 拱肋砼強度對穩(wěn)定性分析的影響
    4.2 外包砼模擬精細程度對結構受力分析的影響
        4.2.1 外包砼單元劃分長度對外包砼應力分析的影響
        4.2.2 外包砼單元劃分長度對拱肋變形分析的影響
        4.2.3 外包砼單元劃分長度對穩(wěn)定性分析的影響
    4.3 拱肋外包砼剛度不同模擬方式對結構受力分析的影響
        4.3.1 拱肋外包砼剛度不同模擬方式的概述
        4.3.2 拱肋外包砼剛度不同模擬方式對外包砼應力分析的影響
        4.3.3 拱肋外包砼剛度不同模擬方式對拱肋變形分析的影響
        4.3.4 拱肋外包砼剛度不同模擬方式對穩(wěn)定性分析的影響
    4.4 本章小結
第五章 橫撐橫梁外包砼過程的模擬方式及骨架結構優(yōu)化
    5.1 概述
    5.2 橫撐橫梁外包砼過程的簡化模擬
    5.3 橫撐橫梁外包砼過程的精細化模擬
    5.4 橫撐橫梁外包砼澆筑方案的優(yōu)化
        5.4.1 橫撐橫梁桁架應力對比分析
        5.4.2 桁架變形對比分析
        5.4.3 外包砼應力對比分析
    5.5 橫撐橫梁骨架設計的優(yōu)化
        5.5.1 橫撐橫梁骨架變?yōu)殇摴芎髴Ρ确治?br>        5.5.2 橫撐橫梁骨架變?yōu)殇摴芎笞冃螌Ρ确治?br>        5.5.3 橫撐橫梁骨架變?yōu)殇摴芎笸獍艖Ρ确治?br>        5.5.4 對橫撐橫梁骨架設計的建議
    5.6 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻
在學期間發(fā)表的論著及取得的科研成果



本文編號：4041662