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施工阶段四肢薄壁高墩连续刚构桥的稳定性仿真分析
| 论文题名： | 施工阶段四肢薄壁高墩连续刚构桥的稳定性仿真分析 |
| 关键词： | 刚构桥;高墩稳定性;非线性;极限荷载;仿真分析;悬臂施工 |
| 摘要： | 随着桥梁结构的跨度不断增大,桥塔高耸化、箱梁薄壁化以及高强材料的应用,结构整体和局部的刚度下降,所以近些年来桥梁稳定问题备受关注。本文以厦门至成都高速公路湖南段的薄壁高墩大跨连续刚构桥-某特大桥为工程背景,采用大型有限元计算软件MIDAS/CIVIL,研究该桥在施工阶段过程中四肢薄壁高墩稳定性问题,主要进行以下工作: 1、介绍了桥梁结构稳定性研究现状及存在问题,探讨桥梁结构两类稳定问题的基本理论。分别采用梁单元和板单元建立空间有限元模型,分别对两种模型进行动力特性分析及线性稳定分析,得出在最大悬臂施工阶段线性稳定安全系数均大于规范规定值,但该值偏于不保守,是设计参考值的上限。 2、以我国公路桥涵设计通用规范为依据,在最大悬臂施工阶段,对高墩进行在单边日照时的温度效应分析,得出高墩墩顶最大纵向位移值(墩的偏位)及最大应力值。 3、以高墩单边日照下的偏位作为初始缺陷,在最大悬臂施工阶段,对高墩进行几何、双重非线性(几何及材料非线性耦合作用)稳定分析,得出了在最不利荷载工况下,施工工艺(挂篮正常施工与否)、几何、材料非线性等因素对于该桥的影响较大。同时分析了单边日照、混凝土强度等级、高墩壁厚、横系梁等参数对高墩稳定性的影响规律,为该桥的初步设计提供了理论依据。 4、分析主桥在不同合拢施工阶段的稳定性,确定该桥在不同施工阶段的安全储备,得出高墩在最大悬臂施工阶段的整体刚度最差,稳定性最差,极限承载力最低,该桥施工过程中控制失稳的关键环节是最大悬臂施工阶段。 通过分析得到施工阶段各工况下的极限荷载值及稳定安全系数是高墩桥梁设计的重要参数。 |
| 作者： | 夏文敏 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 余志武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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