钢管混凝土系杆拱桥施工阶段受力特性分析

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钢管混凝土系杆拱桥在结构上能够充分发挥梁受弯、拱受压的性能和组合作用,材料上能够充分发挥混凝土受压特性等,因此在工程中有广泛的应用。钢管混凝土系杆拱桥施工的工艺较复杂,施工过程对成桥状态影响很大。本文结合仿真模拟与现场实测,对依托工程进行施工阶段受力分析,确保桥梁施工质量。本文首先介绍了施工监控的主要内容即几何线形监控、应力监控和稳定性监控。其次介绍了仿真分析的主要目的和采用的主要技术与方法。根据需要,选用有限元软件ANSYS和桥梁博士对依托工程进行分析。以实际施工方案为基础,将仿真分析的重点确定为拱肋施工阶段的裸拱吊装与核心混凝土的灌注,吊杆张力调整的影响。通过ANSYS模拟的结果与施工监控结果做对照,对比分析了裸拱吊装后拱肋的线形变化,拱肋核心混凝土灌注前后对拱肋线形、内力及其稳定性的影响。在吊杆张力调整施工阶段,着重分析了施工后吊杆张力分布规律及施工后对拱肋及桥面结构的位移影响。针对施工环境,分析了仿真数据与监控数据两者误差的可能来源。通过施工仿真分析能够对结构受力行为有着全面了解,为施工监控的合理性提供依据。在对桥梁整体仿真的基础上,考虑到对拱脚处复杂的受力状态,对其做了局部模拟。除对模型充分细化以外,对拱脚仿真面临的状态与材料问题都有所涉及。从线弹性材料开始,一步一步深入,通过状态非线性和材料非线性的计算,模拟不同的状态下的拱脚受力状态,并对拱脚的空间受力行为做出较为细致的分析与判断。
摘要第4-5页
ABSTRACT第5页
第1章 绪论第8-12页
    1.1 钢管混凝土系杆拱桥的发展第8-9页
    1.2 国内外的研究现状及动态第9-10页
    1.3 本文的研究主要内容和意义第10-12页
第2章 施工监控与仿真第12-24页
    2.1 施工监控的目的和主要内容第12-14页
    2.2 施工仿真的目的和主要内容第14-16页
    2.3 数值仿真介绍第16-17页
    2.4 工程背景介绍第17-20页
    2.5 有限元模型建立第20-22页
    小结第22-24页
第3章 拱肋施工的仿真第24-37页
    3.1 拱肋模型的特点第24-25页
    3.2 拱肋施工的仿真第25-26页
    3.3 拱肋变形仿真分析第26-28页
    3.4 拱肋内力仿真分析第28-30页
    3.5 拱肋稳定性分析第30-35页
    小结第35-37页
第4章 吊杆张拉调整的仿真第37-47页
    4.1 吊杆设计及种类第37-38页
    4.2 吊杆张力调整的仿真第38-39页
    4.3 吊杆调整后的内力仿真分析第39-42页
    4.4 吊杆调整后的位移仿真分析第42页
    4.5 吊杆张力的影响因素第42-45页
    4.6 落架后的吊杆张力第45-46页
    小结第46-47页
第5章 拱脚细部分析第47-59页
    5.1 拱脚的特点及模拟方法第47-48页
    5.2 线弹性计算第48-50页
    5.3 非线性计算第50-53页
    5.4 非线性结果分析第53-57页
    5.5 其他模型对照第57页
    小结第57-59页
第6章 全文总结第59-60页
    6.1 主要结论第59页
    6.2 展望第59-60页
参考文献第60-62页
后记第62-63页
攻读硕士学位期间论文发表及科硏情况第63页
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