论文部分内容阅读
随着我国公路交通事业的不断发展,山区高速公路得到快速发展,为了更好的符合山区地形地貌的特点,预应力混凝土曲线连续刚构桥得到广泛的应用,尤其是在山岭沟壑地区,大跨高墩曲线连续刚构桥更是被大量修建。由于曲线梁桥存在“弯扭耦合”效应,受力复杂,曲线连续刚构桥在施工过程中的内力和变形比直线桥要复杂的多,所以对高墩大跨曲线连续刚构桥进行结构力学分析就显得非常重要。本文以资兴高速公路杨家湾大桥为研究对象,利用有限元软件对该桥进行仿真分析,研究了成桥阶段下主梁在自重、汽车活载、预应力、温度荷载作用下的结构力学行为。主要成果如下:(1)简述曲线梁桥的结构特点及力学特性,以及目前国内外高墩大跨曲线梁桥的应用与研究现状,结合我国在曲线梁桥方面的建设经验,对曲线梁桥设计和施工时出现的问题进行了归纳。(2)以杨家湾大桥为背景,采用有限元分析软件Midas/Civil,通过改变结构的几何参数(曲率半径、墩高),建立了一系列不同墩高和曲率半径的有限元模型。(3)分析了自重、汽车活载、预应力等荷载分别作用下,曲率半径、墩高对曲线连续刚构桥主梁内力和变形的影响。结果表明:曲率半径对纵向弯矩的影响很小,但对横向弯矩和扭矩的影响很大,纵向弯矩、横向弯矩、扭矩随曲率半径的减小而增大;墩高对纵向弯矩的影响较小,但对横向弯矩和扭矩的影响较大;曲率半径对竖向位移的影响很小,但对横向位移和扭转角位移的影响很大,竖向位移、横向位移、扭转角位移随曲率半径的减小而增大;墩高对竖向位移的影响较小,但对横向位移和扭转角位移的影响较大。(4)分析了成桥状态下曲线连续刚构桥主梁在温度作用下内力变化,发现同一曲率半径下,升、降温作用下曲线连续刚构桥的各项力学性能正好相反。升温作用下,曲率半径越小,纵向弯矩、扭矩、横向弯矩变化越明显;墩高越大,纵向弯矩、扭矩、横向弯矩变化越明显。