【碩士】鋼管混凝土疊合格構(gòu)柱高墩性能試驗(yàn)研究及非線(xiàn)性分析【2010】

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　　學(xué)科專(zhuān)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(guó)高速公路建設(shè)的蓬勃發(fā)展，橋梁建設(shè)進(jìn)入了前所未有的高潮時(shí)期。在山嶺重丘區(qū)高等級(jí)公路跨越深溝峽谷時(shí)經(jīng)常會(huì)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(guò)高的橋墩帶來(lái)較強(qiáng)的非線(xiàn)性效應(yīng)，對(duì)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(jì)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(diǎn)，在國(guó)內(nèi)是首次采用，目前還沒(méi)有設(shè)計(jì)規(guī)程和工程經(jīng)驗(yàn)可以參考、借鑒?！　≌撐膶?duì)鋼管混凝土疊合格構(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(xiàn)性效應(yīng)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，主要工作及成果包括以下幾個(gè)方面：　　1) 本文對(duì)國(guó)內(nèi)鋼管混凝土格構(gòu)柱在單層工業(yè)廠(chǎng)房、設(shè)備構(gòu)架和橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用進(jìn)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(hào)主墩為研究對(duì)象，對(duì)其開(kāi)展了正常使用極限狀態(tài)下的模型荷載試驗(yàn)?？疾熹摴芑炷怜B合格構(gòu)柱高墩的結(jié)構(gòu)行為，鋼管對(duì)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(duì)黑石溝大橋3號(hào)主墩建立了數(shù)值計(jì)算模型，將試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證并完善了試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)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(lèi)似橋梁的設(shè)計(jì)計(jì)算工作奠定基礎(chǔ)?！　?) 介紹了幾何非線(xiàn)性理論和建立、求解幾何非線(xiàn)性平衡方程的方法。簡(jiǎn)述了大跨連續(xù)剛構(gòu)橋梁幾何非線(xiàn)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(hào)主墩和臘八斤大橋1 0號(hào)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(duì)最大懸臂施工階段幾何非線(xiàn)性效應(yīng)的影響，為工程實(shí)際提供參考?！　?

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