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高墩大跨连续刚构桥几何非线性与稳定分析
| 论文题名： | 高墩大跨连续刚构桥几何非线性与稳定分析 |
| 关键词： | 连续刚构桥;桩土效应;几何非线性效应;稳定分析 |
| 摘要： | 近些年来，我国高速公路建设迅速，高墩大跨连续刚构桥在桥梁工程得到广泛的推广和应用。但这类桥随着跨径和桥墩大幅提高，结构变得越来越柔，高墩的非线性效应和稳定性变得愈来愈重要，由此，本文开展了高墩大跨连续刚构桥几何非线性与稳定分析，主要内容如下: (1)连续刚构桥群桩基础的柔度直接影响桥梁下部的抗推刚度，为求解连续刚构桥的真实变形和内力，计算分析时必须考虑桩土的相互效应。本文应用MIDAS/CIVIL建立了山店江大桥的仿真计算模型，分析了桩土效应对连续刚构桥的受力影响。 (2)以非线性理论为基础，结合山店江大桥，借助有限元软件MIDAS/CIVIL，分析了高墩大跨连续刚构桥的几何非线性效应，分析结果表明高墩的几何非线性比较明显，在考虑几何非线性效应后主梁的挠度有所增加;讨论了墩高、曲率对大跨连续刚构桥几何非线性的影响，表明大跨连续刚构桥的非线性效应随着墩高和曲率的增加而增加，并且墩高能改善刚构桥的受力，发现墩高小于40m时桥梁的几何非线性就不是很明显了。 (3)以山店江大桥为背景，进行了高墩的施工稳定、悬臂施工的稳定及全桥稳定计算。讨论了系梁、初始偏心和缺陷对高墩的稳定性影响，结果表明系梁可以减小墩底弯矩并增大稳定特征值，初始偏心对高墩的线性稳定分析影响比较小而对高墩的几何非线性稳定分析影响较大，初始材料缺陷的发生在高墩的三分之一的位置时对墩身稳定最不利。进行了高墩大跨连续刚构桥的悬臂施工阶段几何非线性稳定分析，表明最大悬臂阶段为施工最不利阶段，高墩大跨连续刚构桥的几何非线性比较明显而几何非线性随悬臂长度的增加而减小，对跨径为200m墩高127.5m的连续刚构桥在墩高1/2处设置1根系梁即可满足施工稳定的要求，特别是在悬臂施工时，若发生挂篮坠落，墩身可能会发生强度破坏而不是稳定破坏。 |
| 作者： | 侯利锋 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 刘建 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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