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高速铁路大跨度V撑连续梁桥施工阶段空间应力分析及参数优化研究
| 论文题名： | 高速铁路大跨度V撑连续梁桥施工阶段空间应力分析及参数优化研究 |
| 关键词： | 大跨度V形支撑;空间应力;优化设计;高速铁路;连续梁桥;施工阶段 |
| 摘要： | 近30年来，随着我国基础建设行业的不断发展，桥梁工程取得了巨大的成就，桥梁的设计水平、施工技术和材料性能都有了大幅度的提高。同时，随着我国国民经济的发展，人民的物质生活水平及精神需求层次都有了大幅的提高，对新建桥梁外观方面的要求日益增加。在这种大背景下，预应力混凝土V形支撑桥梁应运而生。由于这种桥型具有梁式桥、斜腿刚构桥的特点，外形美观、结构轻巧、视野开阔，上下线条平斜结合，独具一格，与周围环境配合相得益彰，适合于对景观要求比较高而跨径要求不是很大的地方。 本文以温榆河特大桥为工程背景，归纳总结了V形支撑连续梁桥的各种施工方法，并论述了相应的施工控制方法和理论，分别建立了整体和局部的有限元分析模型，初步研究了在V撑浇筑过程中及全桥施工过程中V撑的应力分布规律。本文的主要研究工作如下: (1)针对本文施工背景进行了主桥施工控制仿真分析及局部V撑施工控制仿真分析，建立了Midas/civil整体模型及ANSYS局部模型，提取了各控制工况的全桥内力及V撑结构局部内力，并通过现场监控与ANSYS数值模拟相结合的手段，分析计算了V撑各控制截面的应力数值，初步研究了V撑结构的应力分布规律，验证了现有监控手段在V形支撑连续梁桥这一特殊桥梁形式中的适用性。 (2)通过对V形支撑结构进行分块浇筑过程中的自身空间应力分析及全桥施工过程中的V形支撑结构空间应力分析，利用ANSYS有限元分析软件，提取第一主应力并绘制应力云图，初步分析了V形支撑结构在分块浇筑过程中的自身空间应力分布规律及全桥施工过程中的V形支撑结构应力分布规律，寻找并定位V形支撑结构这一复杂空间结构的受力不利部位，为本桥及同类型桥梁的施工提供指导。 (3)利用ANSYS软件中的优化设计模块，针对V形支撑倾角和截面进行结构的参数优化分析。优化目标从结构的可靠度、强度和工程造价方面考虑，优化后的支撑截面使结构受力均匀，造价低廉，造型美观，施工难度较低。通过优化设计分析，计算得到了针对上述优化目标的V形支撑结构最优尺寸参数。 |
| 作者： | 郝勇 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 陈兴冲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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