高墩大跨度连续刚构桥稳定分析

论文摘要

我国公路已经进入了蓬勃发展阶段,桥梁建设也出现了前所未有的高潮时期。由于我国地域广阔,地质条件复杂,公路在跨越山岭与丘陵地段时,大量的高墩大跨径桥梁被修建,连续刚构桥是采用的比较多的桥型。高墩大跨度连续刚构桥一般采取悬臂施工,由于施工条件复杂,且在施工中所受约束少,所以桥梁结构稳定性非常重要。本文以贵州青溪至施秉高等级公路上鹅翅膀大桥为工程背景,对高墩大跨度连续刚构桥稳定性展开分析研究,主要分析内容与工作如下:1、墩身自体稳定性研究:以对鹅翅膀大桥桥墩为研究对象,以能量法为基础,对不同形式、不同外壁坡度、不同高度的桥墩进行了分析比较,探讨了在不同外界条件要求采取最合适墩身形式对对稳定的影响。2、在T构施工至最大悬臂状态时,根据线弹性理论、大挠度理论、线性稳定理论,分析了T构在受到风荷载、挂蓝突然跌落、墩顶不平衡堆积荷载等因素时对稳定性的影响。同时探讨了墩身受温度梯度荷载以及墩顶在施工中偏位情况下对稳定的影响情况,并对墩身垂直度的控制给出了建议。3、对于地震荷载作用下的稳定性进行了分析。本文建立了三种模型,利用反应谱法和动态时程分析法分别对结构稳定进行了分析对比。研究了在地震荷载作用下结构关心截面的内力和位移等。在考虑桩土结合相互作用下对结构进行了动力特性分析,对在模型建立中边界条件的模拟及采用的地震分析方法对结构稳定的分析的影响进行了探讨。本文所研究的内容,为鹅翅膀大桥施工阶段稳定性提供了理论保证,并为该类型的桥梁稳定性研究提供了参考和建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出与研究背景
• 1.2 国内外连续刚构桥发展状况
• 1.2.1 国外连续刚构桥发展状况
• 1.2.2 国内连续刚构桥发展概况
• 1.3 连续刚构桥发展趋势
• 1.4 本文主要研究的内容
• 第二章 连续刚构桥的特点与稳定理论
• 2.1 连续刚构桥结构体系特点
• 2.1.1 连续刚构桥整体体系特点
• 2.1.2 墩身结构形式及其特点
• 2.1.3 墩身结构性能对比
• 2.2 稳定分析基本理论
• 2.2.1 结构稳定判别准则
• 2.2.2 稳定分析方法
• 2.3 施工阶段稳定分析
• 2.3.1 墩、柱稳定性分析
• 2.3.2 单墩施工阶段稳定分析
• 2.3.3 整桥稳定分析
• 2.3.4 桥梁施工过程分析
• 2.4 稳定问题有限元分析
• 2.4.1 第一类稳定问题
• 2.4.2 第二类问题的有限元分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 连续刚构桥单 T 构稳定分析
• 3.1 工程概况
• 3.2 临界荷载计算
• 3.2.1 墩截面几何特性参数
• 3.2.2 临界荷载的计算
• 3.3 墩身方案比选
• 3.3.1 连续刚构桥高墩设计原则
• 3.3.2 几种墩柱形式的特点
• 3.4 单T 构最大悬臂稳定分析
• 3.4.1 裸墩稳定分析
• 3.4.2 最大悬臂下稳定分析
• 3.5 墩身以及墩高变化对稳定的影响
• 3.6 日照温差与墩顶偏位对稳定性的影响
• 3.6.1 日照温差引起墩顶偏位
• 3.6.2 墩顶偏位对墩身稳定性的影响
• 3.6.3 墩身垂直度的控制方法
• 3.7 本章小结
• 第四章 整桥抗震分析
• 4.1 抗震理论介绍
• 4.2 抗震验算
• 4.3 抗震结果比较
• 4.4 本章小结
• 第五章 考虑桩土结合地震分析
• 5.1 桩—土—结构结合基本理论
• 5.1.1 土的弹性抗力及分布规律
• 5.1.2 桩的计算宽度
• 5.2 桩土结合有限元模型
• 5.3 时程分析结果
• 5.3.1 考虑桩土结合各主要截面位移
• 5.3.2 结果比较
• 5.4 本章小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录