開口薄壁箱拱橋轉(zhuǎn)體施工階段結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究.pdf

1、轉(zhuǎn)體橋由于設(shè)計(jì)和施工相對(duì)簡(jiǎn)單，受力明確，因而易于掌握、易于推廣。與鋼結(jié)構(gòu)勁性骨架和鋼管混凝土輕型化轉(zhuǎn)體施工方案相比，混凝土開口薄壁箱轉(zhuǎn)體方案具有成本低、工種相對(duì)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)體操作方便的優(yōu)點(diǎn)，更容易在山區(qū)得到推廣應(yīng)用。目前，在拱橋輕型化轉(zhuǎn)體施工中，混凝土開口薄壁箱拱的整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性問題，直接涉及到設(shè)計(jì)理論與方法，涉及到施工工藝和施工控制技術(shù)方面，至今尚未有系統(tǒng)的研究，這就影響了這一技術(shù)的推廣應(yīng)用。 本文回顧了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究的現(xiàn)

2、狀，并結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目指出了目前研究中存在的若干問題。接著，從大跨度橋梁的穩(wěn)定理論中，引出了基本的穩(wěn)定理論，及求解穩(wěn)定理論的若干數(shù)值方法，列舉了經(jīng)典的圓弧拱面內(nèi)、面外穩(wěn)定問題的求解方法，及按撓度理論的基本方程建立任意拱軸線方程的推導(dǎo)過程。分析了半跨拱結(jié)構(gòu)在脫離支架后轉(zhuǎn)動(dòng)合龍前及在二期澆注混凝土過程中整個(gè)半跨結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能。 以湖北省交通廳鄂交科教[2004]343號(hào)項(xiàng)目為依托，本文以湖北省恩施州平地壩轉(zhuǎn)體拱橋這一目前建成的跨徑最大的

3、采用開口薄壁箱技術(shù)的轉(zhuǎn)體拱橋?yàn)閷?shí)際工程背景，運(yùn)用有限元軟件ANSYS通過合理而又必要的簡(jiǎn)化，對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)建立了三維有限元模型，提出了此類橋型的建模處理方法。通過有限元數(shù)值模擬，對(duì)半跨拱結(jié)構(gòu)脫離支架后的結(jié)構(gòu)線形進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。對(duì)脫離支架后所處裸拱施工階段的拱肋－拉索體系進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，由于此施工階段無外加荷載工況，本文定義失穩(wěn)時(shí)的重力倍數(shù)為結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全系數(shù)。通過特征值分析，并考慮扣索張拉力大小，張拉均勻性，施工時(shí)混凝土的澆注誤差，加厚部分