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高墩大跨连续刚构桥悬臂施工阶段抗风安全性研究
| 论文题名： | 高墩大跨连续刚构桥悬臂施工阶段抗风安全性研究 |
| 关键词： | 高墩大跨连续刚构桥;沟谷地形;悬臂施工;振动舒适度;抗风安全性 |
| 摘要： | 近些年,随着西部大开发战略的推进,高墩大跨连续刚构桥以其独特的优势,在西部地区得到了广泛的应用。西部地区山区沟谷地形众多,受此影响,其风特性比较复杂。目前,针对西部地区的大跨度桥梁的抗风开展的研究比较少,随着桥墩高度的增加以及悬臂长度的伸长,悬臂结构施工过程的结构及工作人员的安全问题成为急待研究的课题,本文以一西部地区高墩大跨连续刚构桥为依托,进行了以下工作: 首先,在调研西部山区的地形、地貌分布的基础上,简单介绍了山区沟谷地形对风环境的影响,并对该地区的风场特性进行了详细的调研。进而结合依托工程桥址处的地形特征,建立“虚拟气象站”,利用最小二乘法对桥址处几个附近的气象站的各重现期内的风速和海拔高度进行拟合,得出各重现期内的风速随海拔高度的增长率。采用距离和地形遮挡的双加权风速内插的方法计算得出“虚拟气象站”的基本风速,并考虑山区沟谷的地形修正系数,计算出依托工程桥址处的抗风设计风速。 其次,对高墩大跨连续刚构桥的自振特性进行分析,分析得出结构的最大双悬臂阶段为最不利的受力状态。再利用前面已计算得到的抗风设计风速,对结构的最大双悬臂状态进行静阵风抗风分析,分析结构在不同的加载工况下结构的墩底截面和悬臂根部的内力分布情况,同时对该状态下的结构进行颤振分析。 最后,简单介绍目前常用的振动舒适度的评价指标。根据前面计算得到的阵风荷载值和结构在悬臂施工各阶段的自振频率。利用Midas/civil2010建立有限元模型,采用简化的动力荷载以反复加载的形式对结构进行时程分析。分别以墩高、悬臂长度以及风速为参数,分析结构在动力荷载的作用下结构的位移和加速度的变化趋势。并以Diekemann的舒适度指标K和加速度评价指标,对结构的振动舒适度进行评价分析。然后在上述评价果的基础上,对目前在悬臂施工选用的临时抗风措施进行简单介绍,并根据实例工程的地形情况进行对比分析,比选出最佳的临时抗风措施。 |
| 作者： | 徐庆超 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 郝宪武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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