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采动地表沉陷对连续体系梁桥损坏规律研究

作　者: 胡程鹤
导　师: 刘文生
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 开采地表变形桥梁结构 ANSYS
分类号: U441
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本文以某待开采矿区的一座钢筋混凝土连续体系梁桥为原型,利用ANSYS软件建立三维空间模型。根据开采沉陷学理论中下沉曲线的形状特点,确定最不利位置。利用ANSYS模拟桥梁在最不利状态下的第一主应力、第三主应力、等效应力和破坏分布,并利用MATLAB、EXCEL软件等进行数据处理,分析得到随地表变形各指标的变化,桥梁应力数值变化规律、最危险部分的应力变化规律和破坏规律。利用ANSYS模拟结果,分析出桥梁安全使用所允许的地表变形,并针对桥梁原型所处的矿区地质条件,预测允许的开采厚度。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 研究意义  8-9
  1.2 研究现状  9-14
    1.2.1 开采沉陷研究领域的历史及发展现状  9-11
    1.2.2 试采实践中桥梁的变形规律  11-13
    1.2.3 改进桥梁设计的方法  13-14
  1.3 研究内容与方法  14
  1.4 小结  14-15
2 开采沉陷地表变形理论  15-22
  2.1 沉陷规律分析  15-18
    2.1.1 岩体内部移动变形规律  15
    2.1.2 地下开采引起的地表移动和变形规律  15-18
  2.2 开采沉陷预计理论  18-21
    2.2.1 地表移动和变形预计方法  19-20
    2.2.2 概率积分法理论的预测公式  20-21
  2.3 小结  21-22
3 开采沉陷引起桥梁损坏的理论分析  22-25
  3.1 桥梁采动损坏的分类  22
  3.2 桥梁主要构件的安全使用准则  22-24
  3.3 小结  24-25
4 建立三维空间模型  25-36
  4.1 钢筋混凝土结构的模型选择  26-27
  4.2 钢筋、混凝土的本构关系  27-28
  4.3 混凝土破坏准则  28-33
    4.3.1 应力状态的 Haigh-Westegaard 坐标ξ、r, θ  28-29
    4.3.2 混凝土的破坏曲面  29-30
    4.3.3 混凝土的破坏模型  30-33
  4.4 混凝土单元 Solid65  33-35
  4.5 小结  35-36
5 地表变形对桥梁影响分析  36-57
  5.1 建立三维空间模型  36-37
  5.2 Ⅰ情况（中墩处于最大下沉点，两边墩处于拐点）模拟  37-44
    5.2.1 模拟结果  37-42
    5.2.2 结果汇总分析  42-44
  5.3 Ⅱ情况（边墩处于最大下沉点，中墩处于拐点）模拟  44-55
    5.3.1 模拟结果  44-49
    5.3.2 结果汇总分析  49-55
      5.3.2.1 各指标随地表变形变化规律  49-50
      5.3.2.2 边墩内外侧应力变化曲线分析  50-55
  5.4 保证桥梁安全使用的允许地表变形及对开采的指导  55-56
  5.5 小结  56-57
6 结论  57-60
硕士期间发表论文情况  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-64

采动地表沉陷对连续体系梁桥损坏规律研究

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