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原文传递高墩整体式桥梁力学性能研究

论文题名：	高墩整体式桥梁力学性能研究
关键词：	公路桥;高墩整体式桥梁;力学性能;结构参数;优化设计
摘要：	近年来随着我国的基础设施建设的迅猛发展，高墩桥梁出现愈加频繁。随着跨径和桥墩高度的增大，如何改善高墩桥梁的力学性能从而降低工程造价是亟需研究的问题。由于没有伸缩缝，整体式桥梁无需后期养护更换，降低成本；同时行车道平顺，行车体验好。这些特点使得整体式桥梁在国内外广受推崇。将其整体式桥台构造引入高墩桥梁中，发展高墩整体式无缝桥梁可以一定程度上解决高墩稳定所带来的问题并大幅改善高墩桥梁的力学性能。本文按此思路依托实际工程，提出高墩整体式桥梁方案并对其进行力学性能和结构参数分析，主要工作和结论如下：　　（1）简要说明无缝桥这一桥型产生的时代背景及其分类，对其国内外发展与研究状况进行了总结，同时简要阐述了传统高墩桥梁的力学特点；　　（2）回顾了土力学相关理论，尤其是土-结构的相互作用关系及国内外的相关研究成果。　　（3）以银北高速公路建始至恩施段第TJ-1标段太山庙大桥为工程背景，采用ANSYS有限元软件进行结构静动力学分析，并提出高墩整体式无缝桥梁方案，比较其力学行为。　　（4）针对高墩整体式桥梁方案，改变桥台高度、台后填土类型与主墩构造尺寸等结构参数进行参数分析，并比较。结论表明：桥台高度、台后填土类型与主墩构造尺寸都是关键参数，对高墩整体式桥梁的力学性能有较为明显的影响。　　（5）整合MATLAB与ANSYS软件平台，采用PSO粒子群优化算法，以工程造价最优为目标函数，对高墩整体式桥梁进行优化设计。结论表明：整体式桥台能够明显改善高墩桥梁的力学性能，节省施工成本。在满足力学性能的前提下采用优化设计理论可找到桥台高度、主墩长细比和主墩截面顺桥向尺寸的最优值。
作者：	谢雨熹
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	陈志军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华中科技大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文