多跨非对称连续梁桥施工控制研究和横向受力分析

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近年来,随着交通事业发展重心逐步向偏远地区转变,由于若干地区地形复杂,不良条件多,为了克服这种情况,多跨非对称连续梁桥在我国建设中得到了越来越广泛的运用。该类桥梁具有跨径大、跨数多、非对称性等特点,导致了主梁结构挠度、应力等参数随着施工的进展而发生相应的变化,为了保证工程中连续梁桥的成桥线性与结构的安全稳定,对施工过程及成桥后的受力分析是至关重要的。本文以楚都大道跨海子湖大桥为研究背景,运用理论分析、建模计算与数据验证等方法对多跨非对称连续梁桥的施工控制进行研究以及对成桥后的受力进行分析,主要研究内容及得到的结论如下:
  (1)运用有限元软件Midas/Civil依据楚都大道跨海子湖大桥的施工背景及相关设计参数进行了全桥建模与计算分析。通过对计算结果的处理分析,发现了非对称段P1-P5墩施工过程中的受力与变形特点,总结出桥梁在施工中挠度与应力的变化关系,同时将现场对桥梁施工中的实测值进行对比,验证了计算模型的正确性,为文中相关研究提供了分析模型与数据支持。
  (2)研究并分析了运营期间混凝土收缩徐变对预应力混凝土连续梁桥受力的变化规律,并与三跨对称预应力混凝土连续梁桥由于收缩徐变产生的影响进行了对比分析,得出了多截面产生的挠度-时间及应力-时间等指标随时间发展的关系图,研究成果对混凝土收缩徐变理论的深入研究具有积极意义。
  (3)运用有限元软件Ansys对桥面板实体建模,针对双幅连接后的桥面板在运营过程中受到各种荷载作用产生变形的技术问题进行研究,特别是在二期恒载、温度荷载及最不利车辆荷载的情况下的横向应力及变形的关键技术问题,得到了相应参数间的内在影响关系,为同类型桥梁的设计及施工提供参考。
  (4)对楚都大道跨海子湖大桥Midas/Civil模型和桥面板实体模型进行多跨非对称连续梁桥结构影响参数的敏感性分析,研究了模型设计参数调整变化对施工过程中主梁、成桥后桥面板等构件的受力影响,揭示了参数改变与受力影响的内在关系,为类似桥梁施工控制中的修正以及反馈控制进一步研究奠定基础。
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