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钢箱梁顶推施工仿真计算与受力分析

作　者: 刘小光
导　师: 余钱华
学　校: 长沙理工大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 钢箱梁正交顶推受力性能仿真计算导梁临时墩
分类号: U445.462
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 44次
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内容摘要

本文通过大型有限元软件ANSYS对大跨度钢箱梁的全过程顶推施工进行正交顶推模拟,并进行受力性能分析,对顶推桥梁的施工监控技术进行研究和讨论,不但为大桥的施工建设提供了坚实的理论基础,而且还丰富了我国顶推施工的成果,完善了我国对大跨度钢箱梁顶推的研究,并且也为其他桥梁的设计与施工建设提供了一定的参考价值。本课题主要工作有以下几个方面:1、阐述有限元理论及ANSYS相关知识推导了梁的单元刚度矩阵、桁架的单元刚度矩阵和刚架的单元刚度矩阵,熟悉了ANSYS建模的典型步骤和要点和本次建模计算所使用的命令,并比较了ANSYS两种建模方法的特点,为钢箱梁顶推施工仿真模拟提供坚实的理论基础。2、阐述正交顶推施工过程的平面杆系计算原理并以某大桥为工程背景对钢箱梁顶推施工进行仿真模拟计算分析。3、钢箱梁顶推施工过程的仿真计算及参数分析在已有钢箱梁顶推施工的基础上,努力寻找一种针对钢箱梁顶推的有限元计算思路,对钢箱梁顶推进一步进行仿真模拟,并分析有关参数对顶推施工过程的影响。4、钢导梁的优化设计,临时墩的受力分析通过研究导梁在顶推施工中所起到的作用以及导梁长度大小对顶推施工时临时墩墩顶反力的影响,确定导梁的最优化长度;论述了临时在顶推施工过程中的作用,通过对顶推时候各个临时墩在每个工况的最大墩顶反力值进行比较,分析了临时墩在顶推时候的受压性能,并进行了临时墩的水平受力分析。对实际中出现的一些顶推问题,例如导梁上翘而与滑道不接触的问题,分析了原因,并寻求最佳的解决办法。5、分析算例的计算结果,总结钢箱梁顶推施工过程的主要力学规律,避免顶推施工中对结构不利情况的出现。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-21
  1.1 引言  10-14
  1.2 国外顶推法发展现状  14-16
  1.3 国内顶推法发展现状  16-19
  1.4 本论文主要工作  19-21
第二章有限元及 ANSYS 相关知识概述  21-31
  2.1 有限单元法概述  21-25
    2.1.1 平面等直杆的单元分析  22-23
    2.1.2 矩阵位移法  23-25
  2.2 ANSYS 概述  25-30
    2.2.1 ANSYS 简介  25
    2.2.2 ANSYS 两种建模方法的比较  25-27
    2.2.3 ANSYS 建模的典型步骤和要点  27-28
    2.2.4 本文主要用到的建模命令流  28-30
  2.3 本章小结  30-31
第三章钢箱梁顶推施工仿真计算  31-46
  3.1 顶推仿真计算方法的介绍  31-32
    3.1.1 倒退算法  31-32
    3.1.2 前进算法  32
  3.2 工程背景  32-33
  3.3 钢箱梁顶推施工仿真建模计算要点  33-35
  3.4 顶推施工过程仿真计算  35-41
    3.4.1 钢箱梁顶推施工需要注意的几个问题  35-41
  3.5 顶推施工梁的受力计算结果  41
  3.6 临时墩墩顶反力  41-43
  3.7 顶推施工过程纵向高程误差参数分析  43-44
  3.8 本章小结  44-46
第四章导梁的优化和临时墩的受力分析  46-56
  4.1 引言  46
  4.2 导梁长度的优化  46-50
  4.3 临时墩的相关分析  50-55
    4.3.1 临时墩墩顶反力分析  52-53
    4.3.2 临时墩水平方向受力分析  53-55
  4.4 本章小结  55-56
结论与展望  56-58
  结论  56-57
  进一步设想与展望  57-58
参考文献  58-62
致谢  62-63
附录  63-77
  附录1 工况算例文件  63-72
  附录2 工况算例运行结果  72-77
  附录3 攻读硕士学位期间参加的科研工作  77
  附录4 攻读硕士学位期间发表的论文  77

钢箱梁顶推施工仿真计算与受力分析

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