摘要: |
山区高速公路正以前所未有的速度发展,因受山区地形限制,在跨越深山峡谷时,大量的高墩大跨径连续刚构桥被修建。此类桥型一般采用悬臂浇筑施工,结构在施工阶段所受约束较少,施工环境复杂多变,结构的稳定性问题尤为突出。本文以沪蓉西高速公路宜恩段野三河大桥为工程背景,针对高墩大跨径连续刚构桥施工阶段的稳定问题展开研究,主要完成了以下工作:
(1)双肢薄壁高墩的自体稳定性研究:以野三河大桥3号主墩为研究对象,采用能量法推导了双肢薄壁高墩自体稳定性分析的临界荷载公式,此公式结果与有限元结果较吻合;利用有限元软件ANSYS中的Beam189单元,对高墩第一类、第二类稳定性进行了分析,探讨了非线性因素对结构稳定性的影响程度。
(2)悬臂施工阶段的稳定性研究:针对悬臂施工阶段大跨径连续刚构桥的稳定问题,依据线性稳定理论、大挠度理论、弹塑性理论及压溃理论,计算与分析材料非线性、几何非线性以及钢筋混凝土材料的压碎、开裂、骨料咬合效应等因素的影响;研究了悬臂施工阶段不平衡荷载和系梁刚度对稳定性的影响效应。得出了悬臂施工阶段大跨径连续刚构桥的稳定性受不平衡荷载、非线性因素及系梁刚度的影响效应。
(3)有初始缺陷薄壁高墩稳定性研究:采用一致缺陷模态法,以桥墩的一阶屈曲模态为基础,分析了单肢薄壁高墩分别在具有单向和双向初始几何缺陷时的稳定承载能力,得出初始几何缺陷对高墩稳定性的影响规律,并对山区高墩垂直度控制给出建议:研究了局部材料缺陷对高墩稳定性的影响效应,找出最不利的局部材料缺陷出现位置。
本文的研究内容,为野三河大桥施工阶段稳定性提供了理论保证,并为该类桥型稳定性及有初始缺陷的桥梁稳定性研究提供参考。 |