山区薄壁高墩桥梁稳定性分析
发布时间：2022-07-27 18:44
我国公路交通运输量的不断增大,促进了高速公路建设的飞速发展,高墩大跨连续刚构桥在桥梁工程建设中得到运用和推广,特别是在山岭沟壑地区,高墩连续刚构更是得到了广泛的应用。随着桥墩在高度上的不断突破,其稳定性问题也随之显现出来。从桥梁的建设历程中可以看出,世界上曾发生很多桥梁失稳而丧失承载能力引起的垮塌伤亡事故,因此高墩的稳定性变得越来越重要。本文以资兴高速公路杨家湾大桥为研究对象,对该桥施工过程中的静力稳定性进行了分析,主要内容如下:（1）简单介绍了桥梁结构的两类稳定性问题,阐述了判别结构稳定性三大准则以及评价指标,了解稳定性问题的求解方法。（2）采用有限元软件Midas civil对该桥典型的三个状态（裸墩、最大悬臂状态、成桥）进行分析。其中最大悬臂状态的稳定特征值最小,为最不利状态;在最不利荷载工况下,对三状态分别进行几何非线性稳定分析,得出结构的屈曲模态,并通过荷载—位移曲线得出各工况下的屈曲荷载和稳定安全系数。考虑几何非线性因素得出,几何非线性在一定程度上降低了结构的稳定性;在各状态下,墩底轴力和墩顶最大位移因非线性因素的存在而变大,特别是在最大悬臂状态,墩底轴力和墩顶位移变化较为...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 前言
1.2 国内外高墩连续刚构桥的发展
1.3 问题的提出
1.4 国内外研究现状
1.5 本文的研究内容
第2章 高墩桥梁稳定性理论
2.1 结构稳定性的定义
2.2 结构稳定性问题的分类
2.2.1 第一类失稳问题
2.2.2 第二类失稳问题
2.3 工程结构稳定性的判别准则与分析方法
2.3.1 静力准则
2.3.2 能量准则
2.3.3 初始缺陷准则
2.4 稳定问题的有限元分析
2.4.1 第一类稳定问题的线弹性有限元分析
2.4.2 第二类稳定问题的非线弹性有限元分析
2.5 稳定安全系数
2.6 本章小结
第3章 几何非线性对高墩稳定性的影响
3.1 几何非线性分析概述
3.1.1 钢筋混凝土结构有限元分析的特征
3.1.2 非线性有限元分析步骤
3.1.3 几何非线性分析的基本原理
3.1.4 T.L列式与U.L列式
3.2 几何非线性的求解方法
3.2.1 增量法的概念
3.2.2 增量法求解方案
3.2.3 迭代法的概念
3.2.4 Newton-Raphoson法
3.2.5 Newton-Raphoson法迭代流程
3.2.6 增量法和迭代法的比较
3.3 收敛准则
3.3.1 收敛准则描述
3.4 几何非线性范例分析
3.5 工程实例
3.5.1 Midas civil模型的建立
3.5.2 主要荷载计算参数
3.5.3 Midas civil屈曲分析概述
3.6 线性稳定性分析
3.6.1 裸墩线性稳定性分析
3.6.2 最大悬臂状态的线性稳定性
3.6.3 成桥状态线性稳定性分析
3.7 几何非线性稳定性分析
3.7.1 计算结果分析
3.8 本章小结
第4章 温度效应对高墩稳定性的影响
4.1 引言
4.2 双肢薄壁高墩温度场实测方案
4.2.1 墩身温度观测方法
4.2.2 温度测量仪器
4.3 典型气象条件下实测数据分析
4.3.1 沿墩身厚度方向实测数据
4.3.2 日照作用下双肢薄壁墩墩身沿墩厚方向的温度分布分析
4.4 沿墩高方向实测数据分析
4.5 温度梯度的拟定
4.6 温度效应对高墩稳定性分析
4.6.1 温度效应对自体稳定的影响
4.6.2 温度效应对最大悬臂状态稳定的影响
4.6.3 温度效应对成桥状态稳定的影响
4.7 本章小结
第5章 双肢薄壁高墩稳定性参数分析
5.1 概述
5.2 墩间系梁对双肢薄壁高墩连续刚构稳定性的影响
5.3 混凝土强度对双肢薄壁高墩连续刚构稳定性的影响
5.4 墩身壁厚对连续刚构桥稳定性的影响
5.5 提高高墩连续刚构桥稳定性的措施
5.6 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]墩间系梁对双肢薄壁高墩连续刚构稳定性的影响[J]. 马玉全,王景奇. 广东公路交通. 2013(02)
[2]高速铁路空心高墩日照温度场研究[J]. 张亮亮,陈勇,张海洋. 山东交通学院学报. 2013(01)
[3]基于能量原理的连续刚构桥超高墩非线性分析[J]. 郭晓程,范新明. 黑龙江科技信息. 2013(07)
[4]高墩大跨连续刚构桥非线性稳定计算分析[J]. 黄己伟,刘丹. 西部交通科技. 2011(11)
[5]非线性Klein-Gordon方程的精确解[J]. 韩家骅,王军帽,张文亮,张睿,信春刚. 安徽大学学报(自然科学版). 2009(05)
[6]柔性墩墩顶位移的非线性分析方法[J]. 倪全,武星. 公路. 2008(07)
[7]浅析桥梁结构稳定[J]. 荣玉梅,张林. 黑龙江交通科技. 2008(04)
[8]甘竹滩大桥主桥合拢施工[J]. 徐剑华. 山西建筑. 2007(18)
[9]大跨连续刚构桥的高墩弹性稳定分析[J]. 王解军,陈铨恺. 中南公路工程. 2006(06)
[10]几何非线性对高桥墩位移的影响[J]. 王必军. 建材技术与应用. 2006(01)
博士论文
[1]混凝土箱梁和空心高墩温度场及温度效应研究[D]. 武立群.重庆大学 2012
[2]斜拉桥非线性理论及极限承载力研究[D]. 周凌远.西南交通大学 2007
硕士论文
[1]弯连续刚构桥力学性能及稳定性分析[D]. 李盼.长安大学 2013
[2]混凝土曲线连续箱梁桥温度效应分析[D]. 钟守砚.长安大学 2013
[3]大跨连续刚构薄壁高墩施工过程的稳定性研究[D]. 廖天骥.西南交通大学 2011
[4]具有初始缺陷的高墩大跨连续刚构桥的稳定极限荷载分析[D]. 唐翠苹.长沙理工大学 2011
[5]高墩大跨度连续刚构桥稳定性研究[D]. 林云.长沙理工大学 2011
[6]横向冲击作用下高桥墩的非线性动力稳定性分析[D]. 冯鑫.湖南大学 2011
[7]高空作业平台稳定性分析[D]. 赵洪亮.长安大学 2010
[8]细长结构几何非线性稳定性分析[D]. 徐林.大连理工大学 2010
[9]高墩大跨刚构桥墩体施工稳定性分析[D]. 张巍.浙江大学 2010
[10]高墩大跨度连续刚构桥稳定性分析[D]. 郭星亮.西南交通大学 2009
本文编号：3665979
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 前言
1.2 国内外高墩连续刚构桥的发展
1.3 问题的提出
1.4 国内外研究现状
1.5 本文的研究内容
第2章 高墩桥梁稳定性理论
2.1 结构稳定性的定义
2.2 结构稳定性问题的分类
2.2.1 第一类失稳问题
2.2.2 第二类失稳问题
2.3 工程结构稳定性的判别准则与分析方法
2.3.1 静力准则
2.3.2 能量准则
2.3.3 初始缺陷准则
2.4 稳定问题的有限元分析
2.4.1 第一类稳定问题的线弹性有限元分析
2.4.2 第二类稳定问题的非线弹性有限元分析
2.5 稳定安全系数
2.6 本章小结
第3章 几何非线性对高墩稳定性的影响
3.1 几何非线性分析概述
3.1.1 钢筋混凝土结构有限元分析的特征
3.1.2 非线性有限元分析步骤
3.1.3 几何非线性分析的基本原理
3.1.4 T.L列式与U.L列式
3.2 几何非线性的求解方法
3.2.1 增量法的概念
3.2.2 增量法求解方案
3.2.3 迭代法的概念
3.2.4 Newton-Raphoson法
3.2.5 Newton-Raphoson法迭代流程
3.2.6 增量法和迭代法的比较
3.3 收敛准则
3.3.1 收敛准则描述
3.4 几何非线性范例分析
3.5 工程实例
3.5.1 Midas civil模型的建立
3.5.2 主要荷载计算参数
3.5.3 Midas civil屈曲分析概述
3.6 线性稳定性分析
3.6.1 裸墩线性稳定性分析
3.6.2 最大悬臂状态的线性稳定性
3.6.3 成桥状态线性稳定性分析
3.7 几何非线性稳定性分析
3.7.1 计算结果分析
3.8 本章小结
第4章 温度效应对高墩稳定性的影响
4.1 引言
4.2 双肢薄壁高墩温度场实测方案
4.2.1 墩身温度观测方法
4.2.2 温度测量仪器
4.3 典型气象条件下实测数据分析
4.3.1 沿墩身厚度方向实测数据
4.3.2 日照作用下双肢薄壁墩墩身沿墩厚方向的温度分布分析
4.4 沿墩高方向实测数据分析
4.5 温度梯度的拟定
4.6 温度效应对高墩稳定性分析
4.6.1 温度效应对自体稳定的影响
4.6.2 温度效应对最大悬臂状态稳定的影响
4.6.3 温度效应对成桥状态稳定的影响
4.7 本章小结
第5章 双肢薄壁高墩稳定性参数分析
5.1 概述
5.2 墩间系梁对双肢薄壁高墩连续刚构稳定性的影响
5.3 混凝土强度对双肢薄壁高墩连续刚构稳定性的影响
5.4 墩身壁厚对连续刚构桥稳定性的影响
5.5 提高高墩连续刚构桥稳定性的措施
5.6 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]墩间系梁对双肢薄壁高墩连续刚构稳定性的影响[J]. 马玉全,王景奇. 广东公路交通. 2013(02)
[2]高速铁路空心高墩日照温度场研究[J]. 张亮亮,陈勇,张海洋. 山东交通学院学报. 2013(01)
[3]基于能量原理的连续刚构桥超高墩非线性分析[J]. 郭晓程,范新明. 黑龙江科技信息. 2013(07)
[4]高墩大跨连续刚构桥非线性稳定计算分析[J]. 黄己伟,刘丹. 西部交通科技. 2011(11)
[5]非线性Klein-Gordon方程的精确解[J]. 韩家骅,王军帽,张文亮,张睿,信春刚. 安徽大学学报(自然科学版). 2009(05)
[6]柔性墩墩顶位移的非线性分析方法[J]. 倪全,武星. 公路. 2008(07)
[7]浅析桥梁结构稳定[J]. 荣玉梅,张林. 黑龙江交通科技. 2008(04)
[8]甘竹滩大桥主桥合拢施工[J]. 徐剑华. 山西建筑. 2007(18)
[9]大跨连续刚构桥的高墩弹性稳定分析[J]. 王解军,陈铨恺. 中南公路工程. 2006(06)
[10]几何非线性对高桥墩位移的影响[J]. 王必军. 建材技术与应用. 2006(01)
博士论文
[1]混凝土箱梁和空心高墩温度场及温度效应研究[D]. 武立群.重庆大学 2012
[2]斜拉桥非线性理论及极限承载力研究[D]. 周凌远.西南交通大学 2007
硕士论文
[1]弯连续刚构桥力学性能及稳定性分析[D]. 李盼.长安大学 2013
[2]混凝土曲线连续箱梁桥温度效应分析[D]. 钟守砚.长安大学 2013
[3]大跨连续刚构薄壁高墩施工过程的稳定性研究[D]. 廖天骥.西南交通大学 2011
[4]具有初始缺陷的高墩大跨连续刚构桥的稳定极限荷载分析[D]. 唐翠苹.长沙理工大学 2011
[5]高墩大跨度连续刚构桥稳定性研究[D]. 林云.长沙理工大学 2011
[6]横向冲击作用下高桥墩的非线性动力稳定性分析[D]. 冯鑫.湖南大学 2011
[7]高空作业平台稳定性分析[D]. 赵洪亮.长安大学 2010
[8]细长结构几何非线性稳定性分析[D]. 徐林.大连理工大学 2010
[9]高墩大跨刚构桥墩体施工稳定性分析[D]. 张巍.浙江大学 2010
[10]高墩大跨度连续刚构桥稳定性分析[D]. 郭星亮.西南交通大学 2009
本文编号：3665979
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