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梁济运河大桥钢箱梁顶推施工数值仿真技术研究
| 论文题名： | 梁济运河大桥钢箱梁顶推施工数值仿真技术研究 |
| 关键词： | 运河大桥;钢箱梁;顶推施工方法;数值;施工过程;施工仿真分析;结构应力;受力和变形;箱梁顶推;桥梁;施工全过程;顶推法施工;板单元模型;稳定性;施工阶段;施工参数确定;关键结构;分析方法;有限元软件;临时墩 |
| 摘要： | 采用顶推法施工,由于施工阶段与运营阶段的受力情况存在很大差异,加之施工机具的影响,在施工过程中需要确定诸如顶推力、导梁长度等施工参数,掌握各段梁体顶推过程中的内力、变形以及应力的变化,控制顶推过程中对柔性墩的影响在允许范围内等。目前,国内对桥梁顶推施工方法已经有所探究,但对于大型钢箱梁桥梁项推施工全过程的研究还很少。 论文以济宁太白楼西路梁济运河大桥主跨钢箱梁顶推施工(顶推最大悬臂60米)为背景,基于有限元理论,运用MIDAS计算软件,首先分析了顶推施工过程中钢箱梁和导梁的受力变形情况,找出结构应力、变形、稳定性等方面可能发生的不利状态。然后针对这些不利施工状态,建立仿真度较高的三维板单元模型,对结构进行受力和变形情况的有限元分析,目的在于获知顶推过程中,各关键结构强度、刚度、稳定性破坏的薄弱环节,为顶推力、导梁长度等施工参数确定以及施工工艺和工序的制定提供依据,从而实现简化施工、加快施工速度的目的。同时也为施工控制的执行提供数据的支持。论文的特色工作主要有以下几个方面: (1)介绍国内外桥梁顶推法施工的发展概况和施工仿真的研究现状,对桥梁施工过程仿真分析方法及理论进行探讨,并对桥梁施工仿真分析中的一些重要影响因素进行分析,为施工过程的模拟计算提供理论依据。 (2)结合梁济运河大桥项目,引入激活和钝化技术,采用MIDAS/CIVIL软件建立二维梁单元模型,对钢箱梁顶推施工过程进行模拟。随着施工的往前推进,分析主梁和导梁的应力以及导梁前端挠度的变化,找出结构应力、变形、稳定性等方面可能发生的最不利状态。 (3)针对各施工阶段的典型状态,用有限元软件MIDAS建立三维板单元模型,分析主梁和导梁的应力以及导梁前端挠度变化以及钢箱梁和导梁支承处局部应力集中情况。 (4)分析排架和临时墩等下部结构在最不利状态下的受力和变形情况。 仿真分析结果表明,钢箱梁、导梁、临时墩、顶推平台排架等关键结构在顶推过程中的应力和变形在允许的范围之内,满足施工要求。 论文采用的仿真分析方法、理论和技术可以为今后同类型研究提供参考,推进我国桥梁建造和分析技术进一步向前发展,取得的研究成果丰富了目前钢箱梁顶推施工全过程仿真分析的内容 |
| 作者： | 赵永峰 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 王有志 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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