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连续梁桥施工控制与ANSYS仿真分析
| 论文题名： | 连续梁桥施工控制与ANSYS仿真分析 |
| 关键词： | 预应力连续梁桥;施工控制;超静定结构;模拟分析;生死单元功能;收缩徐变;预应力效应 |
| 摘要： | 预应力连续梁桥作为一种结构刚度大、跨越能力大的桥型，在近几十年得到了长足的发展。但由于它属于超静定结构，恒载内力状态具有多样性，结构状态呈非线性，施工过程与成桥状态具有相关性，特别是在施工阶段结构体系的不断转换，必然给桥梁结构带来较复杂的内力和位移变化，这些特点使得连续梁桥的施工控制与仿真分析成为突出的研究课题。大多数的仿真软件是以平面或者是空间梁单元来模拟桥梁，而且针对施工过程的专用性不强。连续梁桥的计算分析多年来一直停留在平面分析上，即使做空间分析也只是局部做。本文在学习和总结前人研究工作的基础上，结合武汉府河盘龙大桥的施工监控实践，围绕着大跨径连续梁桥施工控制与模拟计算进行了较为深入的分析和计算研究。 首先，本文回顾了国内连续梁桥的施工控制技术的研究现状以及施工过程模拟分析方法；介绍了大型通用计算程序ANSYS的基本功能以及应用该软件实现结构非线性分析的方法，重点对应用ANSYS实现连续梁桥施工过程模拟分析所涉及到的生死单元功能、混凝土的收缩徐变和预应力效应的模拟进行了详细分析和探讨。 其次，以府河盘龙大桥施工过程模拟计算为背景，研究了通过实体单元来模拟混凝土、空间杆单元来模拟三向预应力钢筋建立三维有限元模型的方法。结合ANSYS的单元生死功能，通过起自身的APDL语言进行相关的二次开发，编写每个施工工况的命令流，对该桥的施工过程进行了正装计算，实现了对施工过程的空间模拟分析。 通过计算结果分析并和Midas计算结果、部分实测结果进行的比较分析表明：(1)该计算结果是正确合理的，可以用于工程实践；(2)通过建立空间有限元模型，可以得到任意截面上的应力分布，这对了解处于复杂受力状态下的箱梁各处的应力状况是很有意义的；(3)同时也说明该课题成果是有效和实用的，可以为现阶段PC连续梁的施工控制提供有意义的参考依据。 |
| 作者： | 刘飞鹏 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 卢哲安 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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