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原文传递混凝土箱梁桥多滑道顶推受力特性及应用研究

论文题名：	混凝土箱梁桥多滑道顶推受力特性及应用研究
关键词：	有限元分析;临时墩;多滑道顶推;滑道高程相对偏差;横向受力;混凝土箱梁桥
摘要：	混凝土箱型截面梁桥在顶推过程中，梁体各截面内力与变形以及下部结构的受力状态时刻在改变，并且随着交通量不断增大，桥面越来越宽，多滑道顶推施工技术也就应运而生。当横向布设多个滑道时，滑道高程相对偏差很难彻底消除，以致箱梁截面受力复杂化。本文以跨越绕城高速的振东路桥梁工程为研究背景，针对其施工过程不能中断桥下交通的特殊性，建立了整体平面有限元模型，对临时墩的布设位置进行了分析;同时，围绕该工程横向设置四个滑道的特点，建立了局部空间有限元模型，研究了滑道的布设数量以及横向滑道的高程相对偏差对桥梁结构受力特性的影响。主要研究内容包括以下几点: 　　1)结合混凝土箱型截面梁桥的特点，简述了国内外桥梁顶推施工的发展概况和施工仿真分析的研究现状，对顶推施工过程的分析理论以及仿真计算的分析方法进行了探讨; 　　2)针对顶推过程中导梁与主梁共同作用的受力特点，建立了一个简单有效的模型，求得了中支点弯矩值的解析解，同时得到了中支点弯矩值的一般变化规律，即:对于多跨连续梁，中支点距离端支点越远，端弯矩值对中支点弯矩值的影响就越小，且中支点弯矩值会趋于稳定; 　　3)以使顶推时主梁的最前端支点弯矩最小为原则，得出了连续梁顶推导梁的合理长度，并借助数值分析的方法，确定了导梁的自重集度不能超过主梁自重集度的0.18倍，且在主梁的自重集度和顶推跨径确定的情况下，导梁的荷载集度与最优的导梁长度一一对应; 　　4)利用桥梁专业分析软件Midas Civil2012，对振东路桥梁工程考虑临时墩不同布设位置的三个备选施工方案分别进行了整体仿真计算和对比分析，并对桥梁下部结构偏心受压进行了进一步研究，得到了相应的安全系数，再结合各施工方案的成本高低、工期长短等一系列指标，综合全面的评价了三个施工方案的可行性，给出了合理的建议，并应用于实际生产，为同类型桥梁工程施工方案的选择提供了参考; 　　5)根据箱型截面梁桥顶推横向受力的特点，应用大型有限元分析软件ANSYS10分别建立了两滑道和四滑道局部空间实体有限元模型，得到了滑道高程的相对偏差对混凝土箱型截面梁横向受力的影响规律，即:滑道高程的相对偏差越大，对箱梁截面受力和变形的影响越大，呈正相关;其次，应力最值均出现在箱梁梗腋与底板相交的区域，并伴有应力集中现象;同时，按多滑道布设时，滑道高程的相对偏差对箱梁截面的影响存在区域性;再者，四滑道模型的滑道支反力对滑道的相对高程偏差量很敏感，可以通过调整滑道的高程或者箱梁底的横向线型有效控制滑道支反力的大小。这些结果对同类型桥梁的设计和施工有一定的参考价值。
作者：	杨珊
专业：	土木工程
导师：	田仲初
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长沙理工大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文