单线铁路高墩大跨连续刚构桥的稳定性分析

论文摘要

随着交通建设的发展，连续刚构桥被广泛地应用于公路、铁路桥梁，并逐步向大跨、轻柔方向发展，由此产生的结构稳定性问题也愈来愈突出。特别是近几年兴建的大跨连续刚构桥，高墩的稳定性问题也越来越受到关注，现行桥规对此没有特别的说明，因此在这方面做一些研究是非常必要的。本文结合新建内江至昆明铁路李子沟特大桥的具体工程实践，首先对高柔性墩的稳定问题进行了理论研究和有限元分析，从刚架的稳定性分析出发，建立平面杆系结构的稳定分析模型，利用能量法导出了等截面高墩稳定求解的实用公式，作为分析实际工程结构的理论基础。并分别就自重、侧向荷载、基础刚度、温度及材料性能等对高墩稳定性的影响进行了理论分析和有限元模拟，得到具有实用价值的结论。在此基础上对整桥稳定性进行了分析，由于成桥阶段结构复杂不易求得理论解，故利用有限元软件就列车荷载、温度荷载和风荷载作用下分析了全桥整体稳定性及失稳模态，并比较分析它们对整体稳定性的影响。计算分析结果表明李子沟特大桥的稳定性具有较大安全储备。最后根据前面的研究总结出可供以后类似实际工程参考的结论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 概论
• 1.1 国内外高墩大跨连续刚构桥的发展
• 1.2 问题的提出及研究背景
• 1.3 国内外稳定分析研究状况
• 1.3.1 稳定分析经典方法
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.3.3 国外研究现状
• 1.4 本文研究的问题
• 第2章 高墩大跨连续刚构稳定性有限元分析
• 2.1 高墩大跨连续刚构桥特点及有限元建模
• 2.2 有限元方法
• 第3章 李子沟特大桥概况及主要施工方法
• 3.1 李子沟特大桥概况
• 3.2 墩身及梁部实际采用的主要施工方法简介
• 3.2.1 机械选型配套
• 3.2.2 基础大体积硅施工
• 3.2.3 墩身施工
• 3.2.4 梁部施工
• 3.2.5 冬季混凝土施工
• 第4章 整体分析
• 4.1 有限元建模
• 4.2 计算荷载及荷载组合
• 4.2.1 恒载
• 4.2.2 活载
• 4.2.3 荷载组合
• 4.3 结构有限元分析
• 4.3.1 结构内力分析
• 4.3.2 结构变形分析
• 第5章 高墩稳定性分析
• 5.1 自重对稳定性的影响
• 5.1.1 理论分析
• 5.1.2 薄壁空心高墩稳定性工程实用算法
• 5.1.3 有限元分析
• 5.2 侧向荷载对稳定性的影响
• 5.2.1 理论分析
• 5.2.2 有限元分析
• 5.3 基础刚度对稳定性的影响
• 5.4 材料性能对稳定性的影响
• 第6章 成桥稳定性分析
• 6.1 列车荷载
• 6.2 温度荷载
• 6.3 风致荷载
• 6.4 本章小结
• 第7章 结论建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 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