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连续刚构桥顶升过程仿真分析

作　者: 李刚
导　师: 宋一凡
学　校: 长安大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 刚构桥梁工程改造顶升仿真
分类号: U448.23
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着交通事业的发展,诸如行车净空的加高、航道等级的提高、对路线指标、及路线与环境配合等方面要求日趋提高,有许多在役桥梁已不能满足日益增长的通行要求,产生了巨大的矛盾。在结构承载力满足的前提下,仅因为线形不满足要求就拆除重建,既会造成巨大的浪费,也会在社会上造成不良的影响。针对桥梁净空不足的现状,急需寻找一种科学、合理的改造方法,既满足桥下净空的要求,又能够使原有桥梁继续发挥作用,因此,桥梁顶升升高技术正是针对正在使用的旧桥进行的竖直方向抬升和改造的一种技术对策。本论文以顶升改造的康崖底连续刚构桥为依托工程,详细分析研究连续刚构桥顶升施工前、施工过程、施工后的上、下部结构仿真计算分析方法,分析研究结构各种工况下的受力工作状态,并提出了一些顶升施工方法和施工工艺等技术。本文具体采用了施工过程仿真分析方法,研究了顶升不同步性对上部结构承载力、支点反力的影响,讨论了顶升过程中原桥墩、临时墩荷载变化对承台、桩基内力的影响,提出了桥梁顶升施工方法及工艺。分析结果表明：顶升施工过程中,下部结构最不利主拉应力仅为1.15MPa,最大主压应力仅为4.72MPa,临时墩最不利水平变位仅为1.57mm,应力与变形均满足要求；但上部结构承载力不足,需采取体外预应力加固补强措施。研究及应用结果表明,桥梁顶升施工技术工期短、造价低,不影响桥下通行,可以明显改善桥梁使用性能。希望起到“抛砖引玉”的作用,对中国公路桥梁的技术改造提供有益的借鉴。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-19
  1.1 研究背景与意义  9-11
  1.2 国内外桥梁顶升研究现状  11
  1.3 国内桥梁顶升施工实例  11-17
    1.3.1 上海吴淞大桥北引桥成功顶升  11-12
    1.3.2 天津的狮子林桥  12-13
    1.3.3 天津的北安桥  13
    1.3.4 东湖立交桥顶升  13-14
    1.3.5 苏州胥口水利枢纽复线船闸公路桥  14-15
    1.3.6 湖州屺风大桥  15-16
    1.3.7 南京长江大桥存废争议  16-17
  1.4 研究内容  17-18
  1.5 小结  18-19
第二章顶升原理及方法  19-21
  2.1 桥梁升高技术原理  19
  2.2 桥梁顶升升高方法  19
  2.3 液压同步顶升技术原理  19-20
  2.4 小结  20-21
第三章依托工程背景及顶升施工工艺  21-34
  3.1 桥梁改造原因  21
  3.2 依托工程及研究意义  21
  3.3 依托工程背景  21
  3.4 原结构技术评定  21-23
  3.5 顶升方案实施  23-24
  3.6 施工工艺设计  24-32
  3.7 顶升后的使用要求  32-33
  3.8 小结  33-34
第四章主桥顶升过程上部结构仿真分析  34-61
  4.1 计算模型的建立  34-38
  4.2 原桥计算分析  38-44
  4.3 直接升高桥梁计算分析  44-50
  4.4 实际顶升过程中的支座反力  50-54
  4.5 主桥顶升过程中承载能力及应力分析  54-60
  4.6 小结  60-61
第五章主桥顶升过程下部结构仿真分析  61-73
  5.1 下部结构有限元分析  61-63
  5.2 主要函数与求解过程  63-64
  5.3 计算模型的建立  64-65
  5.4 计算参数与荷载的取值  65-66
  5.5 计算工况  66
  5.6 下部结构应力计算结果  66-67
  5.7 桩基础计算  67
  5.8 桥台盖梁计算  67-68
  5.9 顶升后稳定计算  68-70
  5.10 升高后使用性能  70-71
  5.11 小结  71-73
结论与建议  73-75
  主要研究结论  73
  需要进一步研究的问题  73-75
参考文献  75-76
攻读学位期间取得的研究成果  76-77
致谢  77

连续刚构桥顶升过程仿真分析

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