基于長期健康監(jiān)測數(shù)據(jù)的某S形線梁橋徑向偏位研究
本文關(guān)鍵詞:基于長期健康監(jiān)測數(shù)據(jù)的某S形線梁橋徑向偏位研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著我國交通運輸事業(yè)的快速發(fā)展,曲線梁橋在城市立交和山區(qū)高速公路中被廣泛采用,但由于其“彎扭耦合”的受力特點,曲線梁橋在運營過程中屢屢出現(xiàn)梁體徑向偏位的病害。為確保橋梁運營安全,對梁體徑向偏位病害產(chǎn)生機理及防治方案的研究,具有一定的理論與實踐意義。論文首先歸納總結(jié)了曲線梁橋的力學(xué)特點,介紹了曲線梁橋平面變形計算方法和變形監(jiān)測方法。結(jié)合某高速公路S形曲線梁橋長期健康監(jiān)測工程項目,應(yīng)用有限元分析軟件Midas Civil分析不同線形和支承形式下曲線梁橋的平面變形影響因素,結(jié)果表明:(1)結(jié)構(gòu)自重、鋼束預(yù)應(yīng)力、均勻溫度作用、梯度溫度作用和車輛荷載都會對圓曲線梁橋和緩和曲線梁橋的徑向位移產(chǎn)生影響,且曲率半徑越小,影響越大。S形曲線梁橋的聯(lián)端徑向相對位移量受曲線方向變化的影響,不能真實反映各聯(lián)自身的徑向位移情況,在運營養(yǎng)護過程中應(yīng)該在聯(lián)中布置足夠的變形監(jiān)測點并進行長期監(jiān)測;梯度溫度作用是曲線梁橋內(nèi)外側(cè)支座豎向反力分配不均的主要原因。均勻溫度作用是曲線梁橋產(chǎn)生徑向位移的主要原因之一,因此在進行曲線梁橋建設(shè)時,應(yīng)將竣工時間控制在氣溫與當(dāng)?shù)啬昃鶞囟认嘟臅r間里;車輛荷載是曲線梁橋產(chǎn)生向外側(cè)徑向位移的另一個主要原因,車輛荷載產(chǎn)生的離心力與車速的平方成正比,運營單位應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的限速標(biāo)志,避免車輛超速通過;(2)曲線梁橋支座滑動受限對均勻溫度作用下的橋梁性能影響最大。當(dāng)支座摩擦系數(shù)升高,依托工程在溫度作用下的支座反力和梁體徑向變形均有所增加,且聯(lián)端支座在最不利荷載下可能會發(fā)生損壞或變形超限。因此,應(yīng)重視曲線梁橋支座的養(yǎng)護;(3)該橋聯(lián)間相對位移檢測結(jié)果驗證了有限元分析結(jié)果的合理性;本文通過對S形曲線梁橋平面變形一般規(guī)律研究,得出曲線梁橋徑向偏位是多因素組合長期作用累積的結(jié)果,為確保橋梁安全暢通,應(yīng)對運營曲線梁橋進行長期健康監(jiān)測和定期檢測。
【關(guān)鍵詞】:曲線梁橋 健康監(jiān)測 位移 分析
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U446
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第一章 緒論11-17
- 1.1 曲線梁橋的發(fā)展與應(yīng)用11-12
- 1.2 曲線梁橋的常見病害及典型事故12-13
- 1.3 曲線梁橋徑向偏位病害國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀14
- 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
- 1.4 研究意義15-16
- 1.5 本文主要研究內(nèi)容16-17
- 第二章 曲線梁橋徑向偏位分析方法17-24
- 2.1 曲線梁橋的力學(xué)特點17-18
- 2.2 曲線梁橋平面變形的分析方法18-23
- 2.2.1 結(jié)構(gòu)力學(xué)方法18-20
- 2.2.2 有限元分析法20
- 2.2.3 空間梁單元法20-21
- 2.2.4 板殼元法21
- 2.2.5 梁格法21-23
- 2.2.6 三維實體元法23
- 2.3 本章小結(jié)23-24
- 第三章S形曲線梁橋運營期長期健康監(jiān)測24-34
- 3.1 運營期橋梁長期健康監(jiān)測的意義24
- 3.2 運營期橋梁變形監(jiān)測的主要內(nèi)容24-25
- 3.3 S形曲線梁橋變形監(jiān)測方法及數(shù)據(jù)后處理25-27
- 3.3.1 變形監(jiān)測方法25-26
- 3.3.2 數(shù)據(jù)后處理26-27
- 3.4 某高速公路S型橋梁長期健康監(jiān)測27-33
- 3.4.1 橋梁概況27-29
- 3.4.2 垂直位移監(jiān)測結(jié)果29-31
- 3.4.3 水平位移監(jiān)測結(jié)果31-32
- 3.4.4 橋梁定期檢測結(jié)果32-33
- 3.5 本章小結(jié)33-34
- 第四章 某高速公路S形曲線梁橋有限元分析34-70
- 4.1 S形曲線梁橋的平面變形因素34-52
- 4.1.1 分析模型的建立34-36
- 4.1.2 活動盆式支座的模擬36-37
- 4.1.3 結(jié)構(gòu)自重的影響37-39
- 4.1.4 鋼束預(yù)應(yīng)力的影響39-42
- 4.1.5 均勻溫度作用的影響42-46
- 4.1.6 梯度溫度作用的影響46-49
- 4.1.7 車輛荷載的影響49-52
- 4.2 支座病害的影響52-54
- 4.2.1 盆式橡膠支座的結(jié)構(gòu)特點52-53
- 4.2.2 盆式支座滑動受限原因53-54
- 4.3 支座滑動受限有限元分析54-60
- 4.3.1 一端支座滑動受限54-56
- 4.3.2 兩端支座滑動受限56-58
- 4.3.3 全橋支座滑動受限58-60
- 4.4 綜合分析60-69
- 4.4.1 線形和支承形式的影響60-62
- 4.4.2 支座滑動受限綜合分析62-65
- 4.4.3 依托工程聯(lián)間相對位移分析65-69
- 4.5 本章小結(jié)69-70
- 結(jié)論與展望70-72
- 一、結(jié)論70-71
- 二、展望71-72
- 參考文獻72-75
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果75-76
- 致謝76-77
- Ⅳ-2答辯委員會對論文的評定意見77
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