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桥墩形式对高墩曲线连续刚构桥结构影响分析

作　者: 张和
导　师: 郝宪武
学　校: 长安大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 高墩曲线刚构桥墩形式空间分析稳定性分析
分类号: U448.23
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

随着我国山区高等级公路的快速发展,高墩大跨径预应力混凝土曲线刚构桥以其能较好地适应地形、地貌的限制,减少道路展线长度,使道路更加平顺、流畅等独特优势在近年来得到了迅速发展。在设计此类大桥时,桥墩形式最常采用竖直双薄壁墩和竖直单薄壁墩。目前,国内学者大多关注的是曲线刚构桥箱梁的空间力学性能,而对于薄壁桥墩自身力学性能的分析,以及它对上部主梁受力的影响研究甚少。本文以白涧河大桥为工程背景,利用大型空间有限元程序ANSYS,针对单薄壁与双薄壁两种桥墩形式,对高墩大跨曲线连续刚构在成桥阶段和施工阶段的空间力学特性展开研究。首先,选取不同桥墩形式,同时主梁选取不同曲率半径,利用空间板壳有限元建立仿真模型。考虑自重和温度效应的影响,研究曲线刚构在成桥状态时力学特性。通过比较得出不同桥墩对全桥受力的影响差异,以及这种差异与曲率半径的关系。其次,仍以不同桥墩形式分别建立空间模型,研究桥墩在施工阶段的稳定问题。本文选取桥墩刚建成和上部主梁最大悬臂阶段两个工况,研究不同桥墩各自的稳定特性,比较其稳定性的优劣。同时,对主梁采用不同曲率半径建立模型,分析曲率与桥墩形式结合,分析结构的稳定特性。研究不同桥墩形式对曲线刚构桥影响,很具有现实意义。通过本文的分析,为今后设计同类桥梁时桥墩形式的选择,提供了相应的参考建议。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-16
  1.1 曲线梁桥发展及研究概述  9-11
  1.2 曲线连续刚构桥研究现状及各部分的类型和特点  11-14
  1.3 问题的提出  14-15
  1.4 本文研究的主要内容  15-16
第二章曲线桥分析及计算理论简述  16-25
  2.1 曲线桥的基本微分方程及解析方法简介  16-21
    2.1.1 曲线梁桥的基本微分方程  16-19
    2.1.2 解析方法简介  19-21
  2.2 曲线桥常用计算方法概述  21-25
第三章成桥状态不同桥墩形式曲线刚构空间受力分析  25-55
  3.1 自重作用下结构空间分析  27-40
    3.1.1 竖向位移比较  27-31
    3.1.2 径向位移比较  31-33
    3.1.3 应力比较分析  33-40
  3.2 温度作用下结构空间分析  40-53
    3.2.1 竖向位移比较  41-45
    3.2.2 径向位移比较  45-47
    3.2.3 应力比较分析  47-53
  3.3 本章小结  53-55
第四章施工阶段不同桥墩形式曲线刚构稳定分析  55-68
  4.1 稳定理论概述  55-58
    4.1.1 稳定理论的发展  55-56
    4.1.2 两类稳定问题  56-58
  4.2 稳定问题分析方法  58-61
    4.2.1 稳定问题求解方法  58-59
    4.2.2 稳定特征方程  59-61
  4.3 施工阶段的稳定分析  61-66
    4.3.1 桥墩自体稳定分析  61-64
    4.3.2 最大悬臂状态时的T构稳定分析  64-66
  4.4 本章小结  66-68
结论与展望  68-70
  结论  68-69
  展望  69-70
参考文献  70-72
攻读硕士学位期间发表的论文  72-73
致谢  73

桥墩形式对高墩曲线连续刚构桥结构影响分析

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