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预制砼箱梁的液压模板结构分析

作　者: 刘庚
导　师: 宋一凡
学　校: 长安大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 桥梁工程预应力砼箱梁液压模板有限元分析
分类号: U445.471
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 23次
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内容摘要

简支双线预应力预制箱梁在客运专线铁路和高速公路桥梁建设中的应用越来越普遍,其静力和稳定性特性对于交通运输安全至关重要。设计合理的简支双线预应力预制箱梁模板是快速生产箱梁的保证,其结构的安全可靠以及满足使用中的变形量是确保所生产箱梁的使用安全的前提。因此,本文进行了某型双线简支箱梁模板的设计与应力分析,其主要内容如下：(1)双线简支箱梁模板的结构设计。设计内容主要包括外模、端模、内模横移台架、外模横移台架、外模轨道、底模等液压外模部件和液压内模等部件。所采用的液压内模采用液压控制,不需要人工脱模,实现完全自行脱模,具有模板安装准确、快速,结构刚性好等特点。液压外模也同样具有自动化程度高,脱模方便等特点,方便箱梁成形后的移动,便于箱梁的存储及梁场的布置,也使得内模轨道可方便地拖出梁腔。(2)确定了所设计双线简支箱梁模板的主要参数,并设计了箱梁模板液压内模作业流程,规划了箱梁模板的安装、调试和试验,并确定其设备的调试、操作与使用流程,据此可直接加工梁箱模板,并进行实际双线简支箱梁的预制。(3)利用有限元软件MSC.Patran对上述所设计模板进行了有限元建模,并进行了内外模静力分析、支撑杆稳定性分析以及内模模板各个部段在吊入工作台安装时各个部段的变形情况。计算结果表明所设计模板在使用过程中安全可靠,无结构性问题。上述成果可直接用于简支双线预应力箱梁快速、安全地预制,有利于提高铁路和公路桥梁建设效率,确保工程质量。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章概述  10-12
  1.1 背景介绍  10-11
  1.2 大跨径预应力砼箱梁预制现状  11
  1.3 本文的研究内容  11-12
第二章模板主要结构构造设计  12-34
  2.1 液压内模主要结构及特点  12-25
    2.1.1 模板部件  14-16
    2.1.2 骨架  16-18
    2.1.3 轨道梁  18-21
    2.1.4 支撑杆件  21-22
    2.1.5 主液压系统  22-24
    2.1.6 电气系统  24
    2.1.7 液压内模主要特点  24-25
  2.2 外模部件的结构及特点  25-27
    2.2.1 外模模板  25-26
    2.2.2 外模支撑架  26
    2.2.3 外模横移架  26-27
  2.3 液压内模走行台架  27-28
  2.4 底模板  28
  2.5 外模上拉杆  28
  2.6 液压系统  28-29
  2.7 外模的结构特点  29-30
  2.8 液压模板安装使用工艺流程  30-33
  2.9 本章小节  33-34
第三章液压模板结构分析  34-47
  3.1 模板所需脱模力  34-38
    3.1.1 钢模板所需脱模力  34
    3.1.2 各级油缸所需拉力  34-38
  3.2 支撑杆件的受力计算  38-42
  3.3 模板面板及主、次梁的选择  42
  3.4 内模的侧翻演算  42-44
  3.5 主液压系统的计算  44-45
  3.6 轨道梁液压系统的计算  45-46
  3.7 卷扬机牵引力的计算  46
  3.8 本章小结  46-47
第四章模板结构的有限元仿真分析  47-63
  4.1 内模静力分析  47-54
    4.1.1 内模结构有限元建模  47-50
    4.1.2 液压内模分析结果  50-54
  4.2 外模静力分析  54-57
    4.2.1 外模结构有限元建模  54-55
    4.2.2 液压外模受力分析  55-57
    4.2.3 液压外模分析结果列表  57
  4.3 支撑杆稳定性分析  57-59
    4.3.1 支撑杆受力分析  58
    4.3.2 支撑杆受压的临界载荷计算  58-59
  4.4 内模起吊变形  59-62
  4.5 本章小结  62-63
第五章结论及建议  63-65
  5.1 结论  63
  5.2 建议  63-65
参考文献  65-66
致谢  66

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