论文题名: | 变曲率竖曲线钢—混凝土组合连续梁负弯矩区施工过程仿真分析及控制 |
关键词: | 钢混凝土组合梁;负弯矩;中支座位移;有限元仿真;施工控制 |
摘要: | 钢—混凝土组合梁既囊括了钢材较高的抗拉性能,又充分发挥了混凝土抗压强度高的特点,在现代桥梁等大跨度结构工程中应用已十分广泛。港口工程中的栈桥与桥梁工程连续梁桥在结构设计、施工技术等方面上有诸多共通之处,值得相互协调与借鉴。若能将钢—混凝土组合梁结构成功引入水运工程建设当中,则可有效克服码头栈桥设计与施工常见的水深、风大、波高等不利自然条件,同时大跨度栈桥还可减少深水基础数量,大幅度降低工程造价,创造较好的经济和社会效益,促进水运事业健康快速发展。然而连续组合梁内侧支座负弯矩区会产生钢材受压、混凝土受拉的不利情况,易造成桥面混凝土板开裂,影响结构的耐久性和使用寿命。通过对桥面板混凝土施加一定的预应力,可有效解决桥面板混凝土因受拉而出现裂缝的问题。 本文以钢—混凝土组合梁的结合施工为背景,采用大型有限元通用软件ANSYS12.O,建立了精细的混合单元有限元模型,对该组合梁负弯矩区施工全过程的受力特性进行了仿真计算分析,并根据仿真分析结果及现场施工特点制订了翔实的监测方案对结合施工全过程进行了全面监控。通过对实测值与理论值的对比分析,提出了施工控制意见,为类似组合梁的设计与施工提供了一定的参考,主要工作内容和结论如下: (1)介绍了钢—混凝土组合梁结构在港口水运工程中的应用前景,阐述了组合梁负弯矩抗弯计算相关理论以及负弯矩区的处理方法。 (2)结合该桥组合梁施工工艺流程,根据结构几何特征和受力特点,基于弹性理论假定,详述了有限元模型建立的过程,并进行了施工仿真分析。 (3)通过对钢槽梁应力、顶升力以及锚固力等有限元仿真结果的分析,了解了变化规律,既确定了施工监测重点,又同时为施工机具设备的选型提供有效依据。 (4)制订了翔实可行的施工监控方案,对顶升施工过程进行了实时监测。通过对监测数据的分析,结果表明该法可有效的对桥面板混凝土施加压应力,钢梁整体结构安全可控,旌工机具设备能力满足要求。 (5)通过比对理论数据与监测值,进行了施工控制参数识别,提出了施工控制建议,建立多元—阶线性回归模型进行桥面板混凝土压应力预测,预测值与实测值较为吻合。 |
作者: | 薛楚渤 |
专业: | 港口、海岸及近海工程 |
导师: | 赵利平 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 长沙理工大学 |
学位年度: | 2012 |
正文语种: | 中文 |