施工引起偏位的墩柱力学性能分析

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对于中小跨径桥梁,其墩柱截面尺寸一般不大,当墩高较大且墩柱数量较多时,受施工技术,施工装备,自然环境等因素影响,施工过程中墩柱偏位现象时有发生。围绕墩柱初始偏位,归纳墩柱偏位出现类型,分析其内力分布特征,并以某墩柱偏位超限高墩连续梁桥为例,建立全桥杆系结构与墩柱实体结构有限元模型,分析墩柱偏位超限对主梁、墩柱的内力、变形及稳定性的影响。全文的主要研究工作如下。(1)建立了墩柱偏位类型及墩柱内力分析理论模型,给出不同偏位类型下墩柱的轴力、剪力及弯矩分布规律。(2)围绕墩柱偏位情况,进行墩柱竖直度试验测试,按照《公路桥涵施工技术规范》(JTG TF50-2011)第14.6规定,桥墩竖直度或斜度的允许偏位为0.3%H且不大于20mm,对墩柱偏位情况进行结果评定。(3)建立了桥梁杆系结构有限元分析,进行了直墩、缺陷墩柱的正常使用极限状态、承载能力极限状态的内力计算,以及结构动力特性、整体稳定性和抗震性能分析。确定了墩柱的边界条件及所受外力情况,为墩柱实体有限元模型建立提供荷载及边界条件。(4)基于Abaqus有限元软件建立了墩柱实体有限元建模分析,分析了墩柱偏位后钢筯、混凝土应力变化情况。
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