钢-混组合梁斜拉桥施工过程受力性能及非线性影响分析

来源 :石家庄铁道大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:fslihua
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斜拉桥的上部结构是由主梁、斜拉索、主塔这3大构件组成,这类桥型的特点是桥面体系以主梁受压弯为主、支撑体系以斜拉索受拉和主塔受压为主。由于结构体系的复杂、材料的多样造成桥梁在施工、使用期间各种不利因素的影响更大。同时在随着斜拉桥跨径的不断增大,对新材料受力和变形性能认识的不断深入,计算方法的发展和数值计算能力的不断提高下斜拉桥非线性的影响逐渐引起工程技术人员重视。因此,精确分析大跨度斜拉桥在各种情况下的静力响应,合理的对斜拉桥进行设计、施工,就需要合理的计算分析,以使斜拉桥设计、施工具有科学性、合理性、安全性、可靠性。钢-混组合梁斜拉桥是上世纪八十年代兴起的一种基于充分发挥钢与混凝土材料优势的一种大跨度桥型。本文托江西樟树赣江二桥工程背景,通过对国内外斜拉桥发展历史、研究现状的考量,提出本文的3个主要研究内容:(1)通过桥梁工程软件Midas civil分别建立施工阶段及成桥阶段两个有限元模型;(2)以施工阶段模型为基础对几何变形、内力分布进行分析,探究斜拉桥这类多次静定结构下组合梁的受力特征;(3)以成桥有限元模型为基础,探究在几何、材料非线性、组合梁剪力键特征对结构受力的影响。本文最终研究成果如下:(1)由于施工过程中体系的转换及二期恒载的施加,主梁中跨挠度和主塔塔顶水平位移突增;在施工期间主梁弯矩均主要由钢梁承担,而轴力则由混凝土承担了较大部分;(2)组合梁中剪力连接键刚度的下降使主梁上荷载更多的由钢主梁承担;连接件布置方式改变前后,对钢主梁主要影响在弯矩方面;(3)斜拉索的垂度效应及大位移效应对主梁变形影响最大不超过5%,同时影响亦不是非线性的。
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