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原文传递高墩设计理论研究

论文题名：	高墩设计理论研究
关键词：	高墩桥梁设计;桥墩计算长度;桥墩配筋设计;非线性分析;稳定分析;温度效应
摘要：	近年来，随着我国公路交通事业的迅速发展，山区高等级公路逐渐增加，需要修建大量的高墩桥梁。高墩属于柔性结构，与普通桥墩有所不同，设计计算时应特殊考虑。在广泛调研及查阅相关文献的基础上，本文介绍了高墩一般采用的截面形式，讨论了如何根据高度不同选取其截面类型，归纳了高墩设计计算要点。桥墩的计算长度问题在工程界一直没有定论。本文从稳定的角度出发，将整体模型的失稳模态和稳定安全系数与压杆稳定的欧拉公式联系起来，得到了桥墩的计算长度，据此可以更准确的进行桥墩配筋设计。高墩作为柔性结构，其位移计算方法与一般桥墩有所不同，几何非线性效应较为显著，在设计计算中必须考虑。本文利用ANSYS分析软件对不同长细比的偏心受压杆件进行几何非线性分析，并与瑞雷－里兹法结果进行比较，认为该法充分考虑了几何非线性效应，作为高墩位移计算的简化计算公式具有较高的精度。由于高墩多为薄壁轻型的偏心受压结构，稳定问题至关重要，本文论述了两类稳定的区别，建议采用第二类稳定分析方法进行高墩稳定分析。同时，通过对某空心薄壁墩在不同高度下强度、位移、稳定的计算，发现在强度和稳定均有较大富余的情况下，位移已不能满足规范要求。建议在充分进行强度计算和稳定分析的基础上，高墩的位移限值可以适当放宽。高墩大多为闭口截面，温度效应比较明显。本文用有限元程序模拟了桥墩施工过程，通过对其进行温度场分析和应力分析，得到了水化热对空心墩的影响规律。同时，本文模拟分析了日照作用下桥墩的温度分布以及由此产生的墩顶位移和桥墩应力分布情况，对高墩设计与施工有较好的参考价值。
作者：	康文静
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	陈志军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华中科技大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文