混凝土薄壁高墩橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析及試驗研究.pdf

1、近年來，隨著科學(xué)技術(shù)和交通事業(yè)的發(fā)展，高墩橋大跨連續(xù)剛構(gòu)的修建同益增多。薄壁高墩的溫度場相關(guān)方面的理論分析和試驗研究還比較少，一般處理方法是采用箱梁的溫度梯度模式，但是由于主梁和墩所受的日照輻射的方向角和持續(xù)時間不同，單純地照搬主梁溫度模式并不能反映高墩結(jié)構(gòu)的真實溫度分布。另一方面，隨著墩高的增大、跨徑的增長，其幾何非線性和材料非線性也越來越明顯，傳統(tǒng)的線彈性分析方法已不能夠完全滿足工程建設(shè)的需要。因此，展開對高墩結(jié)構(gòu)溫度梯度模式的試驗

2、探索研究與高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)的非線性力學(xué)性能研究顯得非常必要，也將有助于推動和完善高墩橋梁的建設(shè)事業(yè)。 本文針對剛構(gòu)橋薄壁高墩結(jié)構(gòu)，首先陳列了國內(nèi)外薄壁高墩大跨橋梁相關(guān)的研究現(xiàn)狀，然后介紹了薄壁高墩橋梁的穩(wěn)定理論及其有限元分析方法，著重闡述高墩橋梁的第二類極值穩(wěn)定問題及其非線性有限元分析方法。接著結(jié)合工程背景一青田北山大橋，利用大型通用程序Abaqus，探索建立了混凝土實體單元與普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋單元相結(jié)合的薄壁高墩結(jié)構(gòu)空間非線

3、性有限元分析模型。本文以試驗研究為基礎(chǔ)，測試了背景工程典型薄壁高墩結(jié)構(gòu)在日照作用下的溫度分布，并初步探索了薄壁高墩結(jié)構(gòu)的溫度梯度模式，比較了實測與規(guī)范建議的兩種溫度梯度模式對薄壁高墩結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的溫度效應(yīng)影響，結(jié)果表明實測溫度梯度模式的溫度效應(yīng)對內(nèi)力的影響比較小。本文進(jìn)行了高墩橋梁最大懸臂狀態(tài)下高墩結(jié)構(gòu)的線彈性穩(wěn)定與雙重非線性穩(wěn)定分析，結(jié)果表明薄壁高墩結(jié)構(gòu)的非線性比較明顯，普通鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中發(fā)揮了重要的作用，本文亦探索了剛構(gòu)橋成橋狀態(tài)下