異型梁拱組合橋施工及運(yùn)營階段力學(xué)性能分析.pdf

1、異型梁拱組合橋造型優(yōu)美，揉合了普通拱橋和傳統(tǒng)橋梁的優(yōu)點(diǎn)，但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相互借鑒性小，且均為空間超靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)行為與受力特點(diǎn)不易把握，施工過程及運(yùn)營狀態(tài)下橋梁結(jié)構(gòu)的安全很難依據(jù)常規(guī)橋梁的力學(xué)規(guī)律進(jìn)行直接評判，這就要求對具體的橋梁建立相應(yīng)的有限元模型進(jìn)行詳細(xì)數(shù)值分析。本文以鄭東新區(qū)前程路大橋為依托工程，基于有限元數(shù)值分析方法，對大橋施工過程及運(yùn)營階段進(jìn)行仿真分析，并根據(jù)計算結(jié)果得出該組合拱橋的一些力學(xué)性能特征。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：

2、
　?。?）簡述拱式組合橋梁的分類及受力特點(diǎn)，在收集國內(nèi)外相關(guān)資料并簡要總結(jié)其研究成果的基礎(chǔ)上，闡述異型梁拱組合橋的力學(xué)行為和受力特點(diǎn)。
　?。?）詳細(xì)介紹鄭東新區(qū)前程路大橋主要結(jié)構(gòu)構(gòu)造及相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，以此為背景，運(yùn)用軟件MIDAS/Fea和MIDAS/Civil建立了空間有限元模型，并對模擬過程進(jìn)行說明。
　　（3）采用影響矩陣法對鄭東新區(qū)前程路大橋成橋吊桿力進(jìn)行調(diào)整，得出合理成橋狀態(tài)吊桿張拉力。分析橋梁一次成橋時主

3、要構(gòu)件的受力及變形，明確鄭東新區(qū)前程路大橋的內(nèi)部傳力機(jī)理：中跨鋼主梁的大部分恒載由吊桿傳遞至拱肋，拱肋再將其以軸向壓力的形式沿拱軸線傳遞至與拱腳固結(jié)的V墩剛構(gòu)結(jié)構(gòu)，最后超靜定V墩剛構(gòu)將力傳遞至基礎(chǔ)。
　　（4）將鄭東新區(qū)前程路大橋支架分段施工過程劃分為21個施工階段，分析橋梁主要構(gòu)件受力及變形隨施工進(jìn)程的變化特點(diǎn)，得出：次邊跨V墩剛構(gòu)施工完成，形成穩(wěn)定的超靜定結(jié)構(gòu)之后，后續(xù)施工對混凝土構(gòu)件最大正壓應(yīng)力及變形影響較小，V墩斜腿及上部

4、箱梁始終處于受壓狀態(tài)；中跨鋼結(jié)構(gòu)中，鋼拱肋受力及變形比鋼主縱梁和小橫梁顯著，最不利狀況下均能滿足規(guī)范中鋼材強(qiáng)度及剛度的要求；吊桿所受最大內(nèi)力并不全在成橋狀態(tài)，部分吊桿最不利工況為二期鋪裝完成時，施工中各吊桿的安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求。
　　（5）通過對橋梁運(yùn)營階段活載及溫度荷載單獨(dú)作用分析得出：活載對鄭東新區(qū)前程路大橋的受力及變形影響小，而溫度荷載對其影響顯著；最不利活載作用下，各吊桿產(chǎn)生的內(nèi)力為成橋時的24.0％左右，而溫度荷載僅