超高墩连续梁悬灌施工过程稳定性分析

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本文以某多跨连续梁桥为工程背景,针对超高墩连续梁桥悬臂施工过程中的稳定性进行了分析,采用Midas有限元软件分析在悬臂施工过程中最不利悬臂状态下受风荷载、自重作用、温度作用、施工机械荷载等最不利荷载作用下的结构稳定性。(1)本文介绍了普遍稳定性问题的特点及求解方法,介绍了连续梁桥进行稳定性分析时,需要考虑的内容跟普遍稳定性问题的差异,并提出解决对策。对超高墩连续梁桥在悬臂施工过程中进行稳定性控制的内容,方法进行了研究,进行了悬臂施工过程中最不利状态和最不利荷载组合的分析。(2)采用有限元软件对施工过程中可能遇到的三种最不利工况的稳定性进行了分析,分析结果为结构的线性稳定性由工况二的一阶模态决定,其临界荷载系数为14.3屈曲方向为顺桥向,考虑非线性影响的稳定性由工况二决定,临界荷载系数为8.1,屈曲方向为顺桥向,但其值相对于线性临界荷载系数降低了43.4%,说明非线性对超高墩稳定性影响较大,在设计和施工中应充分考虑非线性对结构稳定性的影响(3)采用控制变量的方法分析各荷载(作用)对超高墩连续梁桥稳定性的影响敏感性,从最终的有限元分析结果表明无论线性还是非线性分析,对超高墩悬臂施工过程稳定性影响最大的因素均为墩高,墩高每增加30米线性稳定性下降率达14%以上,风荷载对结构稳定性影响最小,温差作用对稳定性的影响较小,日照温差每增加5℃,结构的稳定性下降约7%,且温差作用对稳定性的影响主要体现在桥墩的日照温差,箱梁的日照温差及昼夜温差对结构影响较小,施工及计算过程可忽略不计,不考虑非线性时墩高由56m变至176m稳定性下降75.6%,考虑非线性时稳定性下降82.9%,表明非线性会使结构稳定性降低,但降低率随着墩高的增大而增大,对日照温差等其他因素也满足此规律。
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