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【碩士】鋼管混凝土疊合格構(gòu)柱高墩性能試驗研究及非線性分析【2010】
內(nèi)容簡介
學(xué)科專業(yè):橋梁與隧道工程 授予學(xué)位:工學(xué)碩士 學(xué)位授予單位:西南交通大學(xué) 學(xué)位年度: 2010年 隨著我國高速公路建設(shè)的蓬勃發(fā)展,橋梁建設(shè)進入了前所未有的高潮時期。在山嶺重丘區(qū)高等級公路跨越深溝峽谷時經(jīng)常會出現(xiàn)高橋墩的情況。隨著橋梁跨徑的不斷增大,橋墩高聳化,結(jié)構(gòu)的整體和局部剛度下降,過高的橋墩帶來較強的非線性效應(yīng),對橋梁的抗震性能造成不利影響。在建的雅瀘高速公路穿越高山峽谷眾多的地震高烈度區(qū),地質(zhì)、地貌極為復(fù)雜。在綜合考慮各種因素之后,設(shè)計人員提出了一種新型疊合格構(gòu)柱高墩。這種結(jié)構(gòu)形式融合了鋼管混凝土格構(gòu)柱和鋼管混凝土疊合柱兩種結(jié)構(gòu)的特點,在國內(nèi)是首次采用,目前還沒有設(shè)計規(guī)程和工程經(jīng)驗可以參考、借鑒?! ≌撐膶︿摴芑炷怜B合格構(gòu)柱高墩在正常使用極限狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)行為和最大懸臂狀態(tài)施工階段的幾何非線性效應(yīng)進行了較為系統(tǒng)的研究,主要工作及成果包括以下幾個方面: 1) 本文對國內(nèi)鋼管混凝土格構(gòu)柱在單層工業(yè)廠房、設(shè)備構(gòu)架和橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用進行了總結(jié);介紹了鋼管混凝土格構(gòu)柱和鋼管混凝土疊合柱的研究現(xiàn)狀和研究成果?! ?) 以在建的雅瀘路黑石溝特大橋3號主墩為研究對象,對其開展了正常使用極限狀態(tài)下的模型荷載試驗??疾熹摴芑炷怜B合格構(gòu)柱高墩的結(jié)構(gòu)行為,鋼管對核心混凝土的套箍效應(yīng),二者共同工作情況,柱肢與腹板之間荷載的傳遞情況以及橫隔板的工作情況?! ?) 基于大型有限元程序ANSYS對黑石溝大橋3號主墩建立了數(shù)值計算模型,將試驗結(jié)果與理論計算值進行對比分析,驗證并完善了試驗結(jié)果,進一步深入的研究了鋼管混凝土格構(gòu)柱高墩的結(jié)構(gòu)行為,為今后類似橋梁的設(shè)計計算工作奠定基礎(chǔ)?! ?) 介紹了幾何非線性理論和建立、求解幾何非線性平衡方程的方法。簡述了大跨連續(xù)剛構(gòu)橋梁幾何非線性的大位移效應(yīng)和P-△效應(yīng)的影響因素及處理方法?! ?) 結(jié)合黑石溝大橋3號主墩和臘八斤大橋1 0號主墩,借助有限元程序ANSYS,討論了不同墩高、結(jié)構(gòu)幾何屬性和橫向聯(lián)系對最大懸臂施工階段幾何非線性效應(yīng)的影響,為工程實際提供參考?! ?
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