特大型深水橋梁高樁承臺(tái)鋼吊箱施工過程受力特性及施工技術(shù)研究.pdf

1、近年來隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)以及交通運(yùn)輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展，我國建設(shè)了一批大跨度深水橋梁。高樁承臺(tái)基礎(chǔ)應(yīng)運(yùn)而生，鋼吊箱這一獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式亦隨之發(fā)展。為了保證這類結(jié)構(gòu)的施工安全及施工質(zhì)量，同時(shí)為了促進(jìn)特大型鋼吊箱施工技術(shù)的發(fā)展和規(guī)范化，對(duì)鋼吊箱施工過程中的力學(xué)特性進(jìn)行研究，有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　 借鑒相似結(jié)構(gòu)的成熟理論和相關(guān)規(guī)范，對(duì)波浪荷載、水流荷載、波托力以及風(fēng)荷載進(jìn)行靜力等效，通過ANSYS建立有限元模型，模擬蘇通大橋

2、南5＃主墩鋼吊箱施工全過程，得到并分析了其在施工過程中的受力特性，模型中在吊點(diǎn)處、內(nèi)支撐與壁板連接處均進(jìn)行了特殊處理以分散集中作用力。最后將計(jì)算結(jié)果與實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析，檢驗(yàn)了等效荷載及數(shù)值模擬的可行性和可靠性，提出了鋼吊箱在設(shè)計(jì)和施工過程中多項(xiàng)建議，充實(shí)和完善了鋼吊箱設(shè)計(jì)計(jì)算理論。
　　 基于隨機(jī)波浪理論、繞射波浪理論、線性諧波疊加法以及離散Fourier變換，利用Matlab語言完成了隨機(jī)波浪的仿真以及隨機(jī)波浪力的計(jì)算。結(jié)

3、果表明，模擬波浪總時(shí)間較小時(shí)，各樣本之間的相關(guān)函數(shù)及功率譜偏差很大，并不能反應(yīng)隨機(jī)波浪全過程的特性。隨著樣本容量的增大，各樣本之間的相關(guān)函數(shù)及功率譜也越來越接近。綜合考慮計(jì)算代價(jià)和模擬精度得到了比較合理的波浪及波浪力時(shí)程曲線。
　　 考慮附連水質(zhì)量的影響，以隨機(jī)振動(dòng)理論、線性繞射波浪理論為基礎(chǔ)，通過波浪頻譜和波浪力譜的轉(zhuǎn)換，并基于模擬的波浪力時(shí)程在頻域和時(shí)域內(nèi)對(duì)鋼吊箱進(jìn)行了動(dòng)力響應(yīng)分析。結(jié)果表明，考慮附連水質(zhì)量后，動(dòng)力效應(yīng)有所增

4、大，但增大幅度較小。在實(shí)際工程中，可以根據(jù)具體的安全性要求在等效靜力結(jié)果基礎(chǔ)上乘以一個(gè)放大系數(shù)，以考慮波浪力的動(dòng)力效應(yīng)，或者直接采用特征波法進(jìn)行計(jì)算分析。
　　 結(jié)合封底混凝土與鋼護(hù)筒模型試驗(yàn)結(jié)果，分析探討了鋼護(hù)筒與混凝土之間的粘結(jié)滑移機(jī)理。采用ANSYS有限元分析軟件建立了非線性彈簧單元的粘結(jié)滑移三維數(shù)值模型，并將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，同時(shí)還得到了界面剪切應(yīng)力分布規(guī)律以及界面混