下承式钢管混凝土刚性系杆拱桥拱肋施工力学分析.pdf

东南大学
硕士学位论文
下承式钢管混凝土刚性系杆拱桥拱肋施工力学分析
姓名:王淑妹
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:钱振东
20070118
摘要关键词:钢管混凝土拱桥,单元生死,参数编程,灌注混凝土,拱肋应力。稳定技术要求高,保证旋工阶段结构构件的局部和整体稳定具有至关重要的作用。而国内外对成桥后的稳定与受力研究较多。施工过程中的稳定性研究较少,特别是不对称泵送混凝土对拱肋变形及稳定本文系统地研究了钢管混凝土拱桥从管内混凝±灌注到旌工结束后,拱肋的变形、应力及稳定死”和“语言编程”建立拱肋灌注混凝土的有限元模型,分析对称灌注及两边灌注高差为着施工的进行,不对称施工偏差造成稳定性降低的程度变小。其次,利用“语言编程”建立尖湖拱桥施工过程中九个工况的实体有限元模型,通过与力变化呈对称趋势;张拉系梁钢束时,拱脚附近应力达到最大值,、/凸岸ビαψ畲笾杆时稳定系数小于由枇偈狈绯疟Vす扒攀┕の榷ㄐ浴8醚芯砍晒酝嗲判偷睦砺垩芯亢褪钢管混凝土拱桥施工过程中,结构体系不断变化,主拱截面逐渐形成,且浇注的混凝土数量大,性的影响,国内尚无相关研究报道。性的变化规律。首先,本文利用接触面单元,模拟混凝土与管壁的相互作用,同时利用有限元软件的“单元生米、米和兹智榭鱿鹿袄叩谋湫渭拔榷ㄐ缘谋浠媛伞=峁砻鳎夯炷凉嘧⒔械街胁渴保拱肋变形最大,应控制此时拱肋的变形量;不对称施工对稳定性影响重大,施工初期尤为突出,随实际检测数据对比,论证了模型的有效性和可靠性。并利用该模型分析了施工过程中拱肋应力及稳定性的变化规律,结果表明:拱肋下表面应力值均大于上表面应力值;两侧拱脚及与/挠出现在桥面系施工结束后;该拱桥稳定系数随全桥刚度的增大而增大,质量的增大而减小,弹性失稳模态均为拱肋侧倾失稳。根据研究结果,施工初期应控制拱肋从拱脚两侧灌注混凝土的高差不宜超过米;二次张拉吊工监控有一定的应用价值。摘要
篊,。—琣—琣籄;;东南大学硕士论文.’.,癇......,.籅籘Ⅱ
***啪签名:——日期:东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明研究生签名:本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研并表示了谢意。容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可究生院办理。
⒄⒄褂胗τ孟肿川涪陵的小溪天然拱,拱高米、跨度米、宽米,还有法国的阿尔代什、美国的列克敦都是在大跨度方面拱桥几乎处于相对停滞状态。主要原因在于:混凝土等圬工拱桥虽然适合承压,但其近十几年来,我国大力加强交通基础设施的建设,需修建大量的桥梁,对我国的桥梁设计、施工、科研等工作提出了新的要求,也使得我国桥梁技术迅速发展。当前为了满足交通基础建设要求,桥梁结构向大跨度的趋势发展。大跨度的拱桥往往是成桥状态能够满足结构安全受力要求,但施工技术要求非常高,合理控制施工过程的受力状态是大跨度桥梁的关键。拱形结构的发展历史悠久,因其具有抗压能力强,空间利用率高,外形流畅美观和节省材料的优点,被广泛应用于桥梁、隧道、堤坝和房屋建筑中,拱桥是其中的杰出代表。人们对拱的概念源于天然拱,溪流穿过岩石缝隙,随着水流冲刷,自然风化,空隙不断扩大,逐步形成天然拱。如四世界著名的天然拱⋯。从天然拱到人工建造的石拱桥,经历了漫长的岁月,而拱桥的祖先是石拱桥。年瑞典建成的绥依纳松特石拱桥,跨经为祝J扒诺氖澜缱畲罂缇J扒旁谖夜酚凭茫缭谠年前建造的河北赵县安济石拱桥是世界上最早地敞肩式拱桥,年被美国土木工程师学会选为世界第个土木工程里程碑;年建成的湖南黄虎港石拱桥在国内首次突破历史上石拱桥的最大跨经,陆续创造了至少个世界历史记录;湖南乌巢河桥已经载入年《世界吉尼斯纪录大全》ù蟮叵允玖酥谢C褡宓拇厦鞑胖恰中国现代拱桥的发展,可以粗略地分为四个阶段”第一阶段是世纪年代到年代中期,绝大多数是中小跨径石拱桥。第二阶段是世纪年代中期到年代,主导桥型是低配筋的双曲拱桥。第三阶段是世纪年代中期到年代,主导桥型是大中跨度预制钢筋混凝土箱型拱桥。在这个时期,国外钢筋混凝土拱桥最大跨度己达,即前南斯拉夫于年建成的写桥。与之相比,中国拱桥虽然历史悠久、数量