特大型深水橋梁高樁承臺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)濟的高速增長以及交通運輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展，我國建設(shè)了一批大跨度深水橋梁。高樁承臺基礎(chǔ)應(yīng)運而生，鋼吊箱這一獨特的結(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，同時為了促進特大型鋼吊箱施工技術(shù)的發(fā)展和規(guī)范化，對鋼吊箱施工過程中的力學特性進行研究，有重要的理論意義和應(yīng)用價值。
　　 借鑒相似結(jié)構(gòu)的成熟理論和相關(guān)規(guī)范，對波浪荷載、水流荷載、波托力以及風荷載進行靜力等效，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，模型中在吊點處、內(nèi)支撐與壁板連接處均進行了特殊處理以分散集中作用力。最后將計算結(jié)果與實際監(jiān)測數(shù)據(jù)對比分析，檢驗了等效荷載及數(shù)值模擬的可行性和可靠性，提出了鋼吊箱在設(shè)計和施工過程中多項建議，充實和完善了鋼吊箱設(shè)計計算理論。
　　 基于隨機波浪理論、繞射波浪理論、線性諧波疊加法以及離散Fourier變換，利用Matlab語言完成了隨機波浪的仿真以及隨機波浪力的計算。結(jié)

3、果表明，模擬波浪總時間較小時，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。綜合考慮計算代價和模擬精度得到了比較合理的波浪及波浪力時程曲線。
　　 考慮附連水質(zhì)量的影響，以隨機振動理論、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程在頻域和時域內(nèi)對鋼吊箱進行了動力響應(yīng)分析。結(jié)果表明，考慮附連水質(zhì)量后，動力效應(yīng)有所增

4、大，但增大幅度較小。在實際工程中，可以根據(jù)具體的安全性要求在等效靜力結(jié)果基礎(chǔ)上乘以一個放大系數(shù)，以考慮波浪力的動力效應(yīng)，或者直接采用特征波法進行計算分析。
　　 結(jié)合封底混凝土與鋼護筒模型試驗結(jié)果，分析探討了鋼護筒與混凝土之間的粘結(jié)滑移機理。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，并將計算結(jié)果與試驗結(jié)果進行了對比分析。結(jié)果表明，計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好，同時還得到了界面剪切應(yīng)力分布規(guī)律以及界面混