本文關(guān)鍵詞：高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制及地震反應(yīng)分析

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【摘要】：連續(xù)剛構(gòu)橋是大跨混凝土梁橋中廣泛采用的橋型之一。為了減小混凝土收縮徐變、溫度、制動(dòng)力等引起的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力,該橋型通常要求橋墩在縱橋向有足夠的柔性,因此空心高墩為其下部結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式之一。平衡懸臂澆筑施工方法是高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋主要采用的施工方法,由于其施工階段多、周期長(zhǎng),施工過程中結(jié)構(gòu)體系多次轉(zhuǎn)換,因此保證橋梁的成橋線形以及受力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求,對(duì)橋梁進(jìn)行可靠的施工控制是非常有必要的。目前常用于連續(xù)剛構(gòu)橋的抗震體系主要是延性抗震體系,利用橋墩的局部損傷保證結(jié)構(gòu)整體的抗震性能,但震后修復(fù)比較困難。因此提出針對(duì)高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的減隔震設(shè)計(jì),提高其抗震性能是很有必要的。本文以某鐵路(60+90+90+60)m高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)楣こ瘫尘?對(duì)該橋的施工過程進(jìn)行監(jiān)控,并對(duì)該橋進(jìn)行地震反應(yīng)分析及減隔震設(shè)計(jì),主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)為了該橋能順利合龍以及成橋線形和受力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求,運(yùn)用橋梁博士軟件建立了反映各施工階段的有限元仿真計(jì)算模型,結(jié)合自適應(yīng)施工控制理論,為該橋的施工提供準(zhǔn)確的立模標(biāo)高,確保施工過程的安全和施工質(zhì)量。(2)利用施工階段有限元仿真計(jì)算模型,系統(tǒng)分析了影響該橋線形控制的主要因素(混凝土彈性模量、容重、張拉控制應(yīng)力等),總結(jié)了各影響因素的變化對(duì)結(jié)構(gòu)變形的影響規(guī)律,為該橋線形控制的精確度奠定基礎(chǔ)。(3)通過建立的結(jié)構(gòu)分析模型,從成橋累計(jì)效應(yīng)、收縮徐變效應(yīng)以及溫度效應(yīng)三個(gè)因素考慮,分析了該橋中跨跨中合龍頂推力的合理取值,對(duì)比了合理頂推力、設(shè)計(jì)頂推力、無頂推力三種工況下主墩偏位和內(nèi)力,結(jié)果表明施加合理頂推力對(duì)主墩偏位及受力有很好的改善。(4)運(yùn)用有限元分析軟件Midas/civil建立了全橋空間動(dòng)力計(jì)算模型,分析了該橋的動(dòng)力特性,進(jìn)行了罕遇地震作用下的彈性時(shí)程反應(yīng)分析,總結(jié)了主墩的內(nèi)力分布特點(diǎn)。(5)為了提高高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋沿縱橋向的抗震性能,提出了在剛構(gòu)橋兩端橋臺(tái)活動(dòng)支座處設(shè)置粘滯阻尼器的減震方案。采用非線性時(shí)程反應(yīng)分析,討論了該方案的減震效果及粘滯阻尼器的合理力學(xué)參數(shù)取值。
【關(guān)鍵詞】：鐵路連續(xù)剛構(gòu)橋 施工控制 參數(shù)敏感性 頂推力 粘滯阻尼器 減震
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U445.4;U448.23
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋概述10-12
• 1.1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的發(fā)展歷史10-11
• 1.1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的受力特點(diǎn)11
• 1.1.3 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的發(fā)展趨勢(shì)11-12
• 1.2 橋梁施工控制的發(fā)展概況12-14
• 1.2.1 國(guó)外施工控制的發(fā)展概況12-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)施工控制的發(fā)展概況13-14
• 1.3 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的地震反應(yīng)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 2 高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的施工控制及分析16-32
• 2.1 施工監(jiān)控的目的16
• 2.2 施工過程的模擬與結(jié)構(gòu)分析16-22
• 2.2.1 工程概況16-18
• 2.2.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的建立18
• 2.2.3 施工階段劃分18-21
• 2.2.4 結(jié)構(gòu)分析結(jié)果21-22
• 2.3 施工中線形控制22-28
• 2.3.1 立模標(biāo)高的確定22-23
• 2.3.2 標(biāo)高測(cè)點(diǎn)布置及測(cè)量?jī)?nèi)容23-24
• 2.3.3 線性控制24-28
• 2.3.4 線形控制結(jié)果28
• 2.4 施工中應(yīng)力控制28-31
• 2.4.1 應(yīng)力測(cè)試原理28-29
• 2.4.2 應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置及測(cè)試內(nèi)容29
• 2.4.3 應(yīng)力控制29-30
• 2.4.4 應(yīng)力控制結(jié)果30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 3 高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋線形控制參數(shù)敏感性分析32-40
• 3.1 線形控制的影響因素32-33
• 3.2 線形控制主要影響因素分析33-37
• 3.2.1 混凝土彈性模量對(duì)主梁線形控制的影響33-34
• 3.2.2 混凝土容重對(duì)主梁線形控制的影響34
• 3.2.3 張拉控制應(yīng)力對(duì)主梁線形控制的影響34-35
• 3.2.4 摩阻系數(shù)與偏差系數(shù)對(duì)主梁線形控制的影響35-36
• 3.2.5 徐變系數(shù)對(duì)主梁線形控制的影響36-37
• 3.2.6 混凝土加載齡期對(duì)主梁線形控制的影響37
• 3.3 各主要因素對(duì)線形控制影響匯總37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-40
• 4 合龍段頂推力合理取值研究40-51
• 4.1 連續(xù)剛構(gòu)橋合龍段頂推力研究的意義40
• 4.2 頂推力的確定40-45
• 4.2.1 克服永久作用引起的累計(jì)偏位所需頂推力計(jì)算41-43
• 4.2.2 克服合龍溫差所需頂推力計(jì)算43-45
• 4.2.3 最終頂推力的確定45
• 4.3 頂推力對(duì)橋梁受力及變形的影響45-50
• 4.3.1 頂推力對(duì)橋墩變形及受力的影響45-47
• 4.3.2 頂推力對(duì)主梁撓度及內(nèi)力的影響47-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 5 高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋在罕遇地震作用下的地震反應(yīng)分析51-66
• 5.1 引言51
• 5.2 橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性51-54
• 5.2.1 橋梁的動(dòng)力特性分析理論51-52
• 5.2.2 求部分特征值的子空間迭代法52-53
• 5.2.3 振型的正交性53-54
• 5.3 時(shí)程分析方法54-55
• 5.3.1 地震作用下橋梁結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程及數(shù)值解法54
• 5.3.2 合理地震動(dòng)的輸入54-55
• 5.4 高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋動(dòng)力特性分析55-61
• 5.5 高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋在罕遇地震作用下的線性時(shí)程反應(yīng)分析61-65
• 5.5.1 時(shí)程分析所選取的地震波61
• 5.5.2 時(shí)程分析結(jié)果61-65
• 5.6 本章小結(jié)65-66
• 6 基于粘滯阻尼器的高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋減震研究66-76
• 6.1 粘滯阻尼器的工作原理及力學(xué)模型66-67
• 6.2 基于粘滯阻尼器的高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋減震效果分析67-71
• 6.3 阻尼器設(shè)置對(duì)橋臺(tái)受力性能的影響71-75
• 6.3.1 橋臺(tái)抗震驗(yàn)算指標(biāo)71
• 6.3.2 橋臺(tái)地震作用計(jì)算71-72
• 6.3.3 橋臺(tái)抗震性能驗(yàn)算72-75
• 6.4 本章小結(jié)75-76
• 7 結(jié)論與展望76-78
• 7.1 本文結(jié)論76-77
• 7.2 展望77-78
• 致謝78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：945682