横隔板横肋式钢箱梁与砼梁混合斜拉桥施工计算和钢箱梁计算

论文摘要

本论文对横隔板横肋式钢箱梁与混凝土梁混合斜拉桥——江顺大桥设计方案的施工全过程和钢箱梁详细受力进行计算分析研究。论文首先简要介绍斜拉桥扁平钢箱梁结构的特点和分类,叙述论文研究的工程背景。采用大型有限元软件MDIAS/CIVIL2011建立基于梁单元的全桥模型；详细计算分析施工全过程28个计算工况桥塔、主梁、斜拉索等的变形、内力和应力,分析收缩、徐变和强度增长等时间依存效应对施工过程和成桥后期桥梁的影响。采用大型通用有限元软件ALGOR建立基于组合单元的全桥模型(共847252个单元),其中用板壳单元详细模拟30m横隔板横肋式钢箱梁标准段及其轮轴荷载作用(详细钢箱梁模型共762700个单元)；分别计算在公路Ⅰ级车辆荷载和超重车辆荷载不利轮位作用下的顶板纵向正应力、顶板横向正应力、顶板U肋纵向正应力、横隔板横向正应力、横肋横向正应力、横肋竖向正应力、横肋竖向剪应力、横肋主应力、中间纵腹板纵向正应力和主要变形,并进行相应验算；计算标准疲劳车辆荷载不利轮位作用下的顶板纵向正应力幅、顶板横向正应力幅、桥面U肋顶面纵向正应力幅、桥面U肋底面纵向正应力幅、桥面U肋腹板横向正应力幅,并进行相应验算。结合验算结果提出设计方案的改进意见。由此,作者较清晰地认识了横隔板横肋式钢箱梁与混凝土梁混合斜拉桥的施工过程受力和钢箱梁的详细受力,掌握了运用有限元软件对复杂桥梁结构的计算分析方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 斜拉桥扁平钢箱梁
• 1.2.1 结构特点
• 1.2.2 扁平钢箱梁分类
• 1.2.3 几座典型斜拉桥扁平钢箱梁内纵横隔板结构体系
• 1.3 论文研究背景
• 1.3.1 主要结构
• 1.3.2 横隔板横肋式钢箱梁
• 1.4 论文的主要工作
• 第2章 基于梁单元的全桥模型建立
• 2.1 引言
• 2.2 主梁模型
• 2.3 桥塔模型
• 2.4 斜拉索模型
• 2.5 下部结构模型
• 2.6 边界条件
• 2.7 混凝土收缩、徐变和强度增长的模拟
• 2.8 小结
• 第3章 基于梁单元模型的全桥施工计算分析
• 3.1 引言
• 3.2 施工计算阶段划分
• 3.3 施工阶段索力计算分析
• 3.4 施工阶段桥塔计算分析
• 3.5 施工阶段主梁计算分析
• 3.6 施工过程时间依存效应的影响计算分析
• 3.6.1 施工过程时间依存效应对桥塔的影响
• 3.6.2 成桥后期时间依存效应对桥塔的影响
• 3.7 小结
• 第4章 基于组合单元的全桥模型建立
• 4.1 引言
• 4.2 横隔板和横肋模型
• 4.3 顶板和底板模型
• 4.4 纵腹板模型
• 4.5 纵向加劲肋模型
• 4.6 全桥模型
• 4.7 小结
• 第5章 基于全桥组合单元模型的标准车辆荷载钢箱梁计算分析
• 5.1 公路Ⅰ级车辆荷载加载工况
• 5.2 恒载和6车道标准车辆纵肋中间轮位
• 5.3 恒载和6车道标准车辆纵肋支点轮位
• 5.4 恒载和6车道标准车辆横肋轮位（横向位置1）
• 5.5 恒载和6车道标准车辆横肋轮位（横向位置2）
• 5.6 小结
• 第6章 基于全桥组合单元模型的超重车辆荷载钢箱梁计算分析
• 6.1 超重车辆荷载加载工况
• 6.2 恒载和重车道超重车辆纵肋中间轮位（横向位置1）
• 6.3 恒载和重车道超重车辆纵肋中间轮位（横向位置2）
• 6.4 恒载和重车道超重车辆纵肋支点轮位
• 6.5 恒载和主车道超重车辆纵肋中间轮位（横向位置1）
• 6.6 恒载和主车道超重车辆纵肋中间轮位（横向位置2）
• 6.7 恒载和主车道超重车辆纵肋中间轮位（横向位置3）
• 6.8 恒载和主车道超重车辆纵肋中间轮位（横向位置4）
• 6.9 恒载和主车道超重车辆纵肋支点轮位
• 6.10 小结
• 第7章 基于全桥组合单元模型的标准疲劳车辆荷载钢箱梁计算分析
• 7.1 标准疲劳车辆荷载加载工况
• 7.2 重车道疲劳车辆纵肋中间轮位
• 7.3 重车道疲劳车辆纵肋支点轮位
• 7.4 主车道疲劳车纵肋中间轮位
• 7.5 主车道疲劳车纵肋支点轮位
• 7.6 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目