论文部分内容阅读
本文以大跨度非对称高墩连续刚构桥——某特大桥(71m+130m+71m)为工程背景,对桥梁进行施工动态仿真分析,并结合本桥的结构特点分析非对称墩高对结构受力的影响程度,本文的主要内容有如下几个方面：首先,研究了大跨度连续刚构桥结构体系的特点及施工控制仿真分析的理论,主要内容涉及大跨度连续刚构桥的发展、结构特点和桥梁施工的特点、施工监控所采用的方法、主要内容以及其工作流程等,详细介绍了施工监控的有限元方法,并论述了预拱度的设置方法和理论计算依据。其次,分别运用桥梁施工动态仿真分析大型有限元软件CSB和通用有限元软件MIDAS-CIVIL进行施工仿真分析,得到桥梁结构在各个施工阶段的位移值、内力值、应力值以及变形图；对比两种计算软件的结果表明：在模拟施工分析的过程中,悬臂浇注施工时两者的弯矩值和挠度值的变化规律及数据基本上是一致的。在进行施工仿真分析时,可以运用CSB与MIDAS两种软件互相校核,为施工的顺利完成提供有力的理论依据。第三,着重分析大跨度非对称高墩连续刚构桥在收缩徐变、移动荷载、风荷载,温度荷载的作用下结构的受力特点,以及非对称墩高对桥梁结构受力的影响,可得：(1)对称结构在收缩徐变的作用下产生对称的挠度变形值,而非对称结构在收缩徐变的作用下会产生非对称的挠度值,其值的大小和墩的高度密切相关,随墩高的增加而显著增大,在两个不对称主墩间形成挠度变化过渡段。(2)运营阶段移动荷载和风荷载的作用对结构的影响较小,且均能满足要求。(3)温度变化对桥梁的挠度影响较大,墩高越高其挠度值就越大,且最大挠度差出现在桥梁的中跨跨中位置处,而主梁最大弯矩差出现在墩顶位置处。最后,运用有限元软件MIDAS建立了空间有限元模型,考虑非对称墩高对结构动力特性的影响,可知：墩高越高其自振频率越低,而墩高越低自振频率越高,大跨度非对称连续刚构桥的自振频率介于两者之间。着重分析了大跨度连续刚构桥因自身墩高的非对称性,对结构内力及变形的影响。顺桥向大跨度非对称连续刚构桥墩底产生的内力值要比对称结构的内力值大,墩高越高其墩底内力值就越小。横桥向非对称结构大跨度刚构桥在墩底产生的内力值与墩高也有影响,其值介于高墩对称结构和低墩对称结构之间,且随着墩高的增加而逐渐增大。