宽箱单索面混凝土斜拉桥施工稳定性控制研究
发布时间：2022-02-26 08:09
单索面斜拉桥应用广泛,结构形式特点鲜明,斜拉索对于主梁的抗扭作用有限,尤其在施工阶段有一定的扭转失稳风险,为了研究单索面斜拉桥在施工阶段的偏载扭转效应和静风荷载作用下的稳定性,本文利用有限元仿真模拟方法依托实际桥梁工程分析了该类桥梁的典型施工阶段的稳定性,并提出了控制指标。建立了空间精细化有限元模型,在全部的施工阶段中选取四个典型的施工悬臂状态,共设置三个偏载荷载等级,详细分析了各阶段下的截面位移和应力,以此为指标,评价了悬臂施工过程中桥梁的抗扭性能。并研究了偏载移动对于结构扭转位移的影响,进而提出了施工阶段控制偏载扭转效应的指标。基于计算流体力学（CFD）的基本理论,选用合适的模型分析格式方法,对单索面斜拉桥的主梁断面的静风荷载三分力系数进行研究。通过可视化风场云图,分析了各个系数变化规律的原因。考虑到后续静风稳定性中静风荷载计算的准确性,研究了不同风场速度,不同截面参数下的三分力系数变化,得出了标准风场速度和主梁断面参数影响下三分力系数的变化规律。采用桥梁三维静风计算理论,根据静风失稳的形式,以阻力系数和升力矩系数为主合理地选取了各个施工阶段断面的三分力系数取值。引入有效风攻角,将...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.2 单索面斜拉桥的发展
1.3 单索面斜拉桥抗扭研究现状
1.4 单索面斜拉桥静风稳定性研究现状
1.5 计算流体力学在桥梁中的应用
1.6 主要研究内容
第2章 单索面斜拉桥施工阶段偏载稳定性
2.1 工程概况
2.2 有限元建模
2.3 施工阶段偏载扭转分析
2.3.1 无索最大悬臂状态
2.3.2 有索区一半悬臂状态
2.3.3 有索区最大悬臂状态
2.3.4 最大悬臂状态
2.4 偏载移动对于扭转效应的影响
2.4.1 无索最大悬臂状态
2.4.2 最大悬臂状态
2.5 本章小结
第3章 单索面斜拉桥三分力系数模拟研究
3.1 CFD基本理论
3.1.1 控制方程
3.1.2 控制方程的离散
3.1.3 湍流模型
3.1.4 湍流的数值模拟方法
3.2 主梁断面三分力系数模拟
3.2.1 计算域的选取
3.2.2 边界条件
3.2.3 模型建立
3.2.4 模拟结果分析
3.3 风场速度对三分力系数的影响
3.4 主梁断面参数变化对三分力系数的影响
3.4.1 主梁断面高度对三分力系数影响
3.4.2 横隔板设置对三分力系数影响
3.5 本章小结
第4章 单索面斜拉桥施工阶段静风稳定性
4.1 桥梁的静风理论
4.1.1 施工阶段三分力系数的选取
4.1.2 静风荷载的计算方法
4.2 施工阶段的静风效应
4.2.1 无索最大悬臂状态
4.2.2 最大悬臂状态
4.3 施工阶段静风稳定性评估
4.3.1 抗风强健性设计理论
4.3.2 静风扭转强健性指标计算
4.3.3 施工阶段静风扭转强健性
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大跨度桥梁的抗风强健性及颤振评价[J]. 葛耀君,夏青,赵林. 土木工程学报. 2019(11)
[2]重庆东水门长江大桥设计关键技术[J]. 耿波,王福敏,魏思斯. 桥梁建设. 2017(04)
[3]宁波大榭第二大桥总体设计[J]. 王志荣,马骉,顾民杰. 公路. 2013(09)
[4]大跨桥梁风致振动的三维数值仿真[J]. 白瑜光,孙东科,林家浩. 系统仿真学报. 2012(07)
[5]独塔单索面混合梁斜拉桥偏载扭转效应分析[J]. 刘琪,吴忠华,付坤. 桥梁建设. 2011(06)
[6]CFD方法研究桥梁断面三分力系数的雷诺数效应[J]. 李薇,胡兆同,李加武. 长安大学学报(自然科学版). 2010(06)
[7]平板气动力的CFD模拟及参数研究[J]. 李永乐,汪斌,黄林,廖海黎. 工程力学. 2009(03)
[8]桥梁偏荷载的箱形梁效应分析[J]. 卢波,戴廷利,彭玫. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2008(S1)
[9]荷麻溪单索面部分斜拉桥抗风稳定性设计[J]. 张文成,明传学,文建华. 山西建筑. 2008(31)
[10]简支箱梁桥偏载系数的平面杆系有限元计算方法[J]. 许羿,黄旭. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2008(05)
硕士论文
[1]单索面斜拉桥混凝土宽箱梁剪力滞效应研究[D]. 王浩.长安大学 2012
[2]双塔单索面砼斜拉桥空间受力仿真分析[D]. 吴刚.华南理工大学 2010
[3]独塔斜拉桥的整体稳定性分析[D]. 王星海.长沙理工大学 2007
[4]独塔单索面斜拉桥主梁扭转性能研究[D]. 陈智俊.华中科技大学 2006
[5]超宽斜拉桥汽车荷载偏载效应研究[D]. 张德平.华中科技大学 2005
本文编号：3644271
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.2 单索面斜拉桥的发展
1.3 单索面斜拉桥抗扭研究现状
1.4 单索面斜拉桥静风稳定性研究现状
1.5 计算流体力学在桥梁中的应用
1.6 主要研究内容
第2章 单索面斜拉桥施工阶段偏载稳定性
2.1 工程概况
2.2 有限元建模
2.3 施工阶段偏载扭转分析
2.3.1 无索最大悬臂状态
2.3.2 有索区一半悬臂状态
2.3.3 有索区最大悬臂状态
2.3.4 最大悬臂状态
2.4 偏载移动对于扭转效应的影响
2.4.1 无索最大悬臂状态
2.4.2 最大悬臂状态
2.5 本章小结
第3章 单索面斜拉桥三分力系数模拟研究
3.1 CFD基本理论
3.1.1 控制方程
3.1.2 控制方程的离散
3.1.3 湍流模型
3.1.4 湍流的数值模拟方法
3.2 主梁断面三分力系数模拟
3.2.1 计算域的选取
3.2.2 边界条件
3.2.3 模型建立
3.2.4 模拟结果分析
3.3 风场速度对三分力系数的影响
3.4 主梁断面参数变化对三分力系数的影响
3.4.1 主梁断面高度对三分力系数影响
3.4.2 横隔板设置对三分力系数影响
3.5 本章小结
第4章 单索面斜拉桥施工阶段静风稳定性
4.1 桥梁的静风理论
4.1.1 施工阶段三分力系数的选取
4.1.2 静风荷载的计算方法
4.2 施工阶段的静风效应
4.2.1 无索最大悬臂状态
4.2.2 最大悬臂状态
4.3 施工阶段静风稳定性评估
4.3.1 抗风强健性设计理论
4.3.2 静风扭转强健性指标计算
4.3.3 施工阶段静风扭转强健性
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大跨度桥梁的抗风强健性及颤振评价[J]. 葛耀君,夏青,赵林. 土木工程学报. 2019(11)
[2]重庆东水门长江大桥设计关键技术[J]. 耿波,王福敏,魏思斯. 桥梁建设. 2017(04)
[3]宁波大榭第二大桥总体设计[J]. 王志荣,马骉,顾民杰. 公路. 2013(09)
[4]大跨桥梁风致振动的三维数值仿真[J]. 白瑜光,孙东科,林家浩. 系统仿真学报. 2012(07)
[5]独塔单索面混合梁斜拉桥偏载扭转效应分析[J]. 刘琪,吴忠华,付坤. 桥梁建设. 2011(06)
[6]CFD方法研究桥梁断面三分力系数的雷诺数效应[J]. 李薇,胡兆同,李加武. 长安大学学报(自然科学版). 2010(06)
[7]平板气动力的CFD模拟及参数研究[J]. 李永乐,汪斌,黄林,廖海黎. 工程力学. 2009(03)
[8]桥梁偏荷载的箱形梁效应分析[J]. 卢波,戴廷利,彭玫. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2008(S1)
[9]荷麻溪单索面部分斜拉桥抗风稳定性设计[J]. 张文成,明传学,文建华. 山西建筑. 2008(31)
[10]简支箱梁桥偏载系数的平面杆系有限元计算方法[J]. 许羿,黄旭. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2008(05)
硕士论文
[1]单索面斜拉桥混凝土宽箱梁剪力滞效应研究[D]. 王浩.长安大学 2012
[2]双塔单索面砼斜拉桥空间受力仿真分析[D]. 吴刚.华南理工大学 2010
[3]独塔斜拉桥的整体稳定性分析[D]. 王星海.长沙理工大学 2007
[4]独塔单索面斜拉桥主梁扭转性能研究[D]. 陈智俊.华中科技大学 2006
[5]超宽斜拉桥汽车荷载偏载效应研究[D]. 张德平.华中科技大学 2005
本文编号：3644271
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3644271.html
