论文部分内容阅读
近年来,随着经济的快速发展和科学技术的进步,我国的铁路桥梁建设也是与日俱增。高墩大跨桥梁由于其自身的优势,在国内被广泛使用。由于我国地形复杂多变,同时也为了节约材料和减轻自重,许多高墩常常被设计成空心柔性墩。目前桥梁超过百米的高墩是愈来愈多、跨度也越来越大,高墩、大跨桥梁因受施工等因素的影响,它的稳定变得十分重要,国内外曾经发生过不少因失稳而导致的事故。这类问题的日益突出,就使得对高墩大跨度桥梁的稳定性研究具有了重要意义。文中以一联64+2×104+64为主跨的某特大桥作为研究对象,针对该大桥高墩以及悬臂施工过程中的稳定性问题做了分析和研究,主要工作如下:(1)高墩的线弹性稳定性分析:首先,以未施工上部梁结构的8#高墩为研究对象,利用ANSYS有限元软件分别采用Soli45实体单元和Solid65实体单元建立该墩的三维模型,分析墩底和墩顶均含实体段、墩底和墩顶均不含实体段和仅墩底含实体段时对墩的稳定性影响;其次,以上部梁已施工到最大悬臂时的8#高墩结构为研究对象,由Solid45单元和带筋Solid65单元分别建模,分析墩不同厚度的壁、截面挖空率与稳定性间的关系;第三,以8#高墩最大悬臂结构为研究对象,由带筋Solid65单元建模,对墩的稳定性与混凝土强度间的关系做分析研究。(2)最长悬臂施工阶段考虑非线性的高墩稳定性分析:在实际施工过程中,就施工荷载而言,有诸如因梁节段重量误差产生的不平衡自重、施工时产生的不平衡荷载以及风载作用和挂篮坠落时产生的冲击荷载等,在问题分析中考虑了四种加载方式;当墩含有初始缺陷和不含初始缺陷时,对处于最不利悬臂施工阶段的8#高墩结构进行了几何非线性和双重非线性稳定性分析。结果表明:在做线性稳定性分析时,采用Solid65(带筋)单元建模分析问题更为安全可靠。再者,对处于最危险悬臂施工阶段的高墩结构做了非线性稳定性分析,发现几何非线性对稳定性有一定影响,但与材料非线性相比,几何非线性对高墩稳定性的影响没有材料非线性影响大。因此,对处于最不利悬臂状态的高墩结构进行稳定性分析要考虑双重非线性才更加贴近实际。