沧德特大桥跨石黄高速公路连续梁施工支架计算分析研究

摘要

支架模板支撑系统以其施工简便、整体性好等特点在现浇桥梁施工过程中得到广泛的应用。但是,在应用中由于对支架系统的受力状况控制不当,容易发生支架倒塌事故,造成人员伤亡,带来重大的经济损失。
　　 本文以沧德特大桥跨石黄高速公路连续梁施工支架为工程背景,建立了碗扣式支架模板支撑系统的有限元模型,对支架系统的强度、刚度和稳定性进行分析研究,并对相应的路面和地基进行了承载力检算。主要工作及研究成果如下:
　　 1.介绍了本课题的研究背景和意义,概括了支架的应用及发展过程,总结了碗扣式支架的性能特点。
　　 2.用ANSYS通用有限元软件对碗扣式支架系统建立空间有限元模型,对模型施加合理的边界条件,进行强度、刚度和稳定性研究分析。计算结果表明碗扣式支架、I22b工字钢分配梁、贝雷梁、2140b工字钢横梁以及钢管柱在各种荷载作用下均满足要求。
　　 3.对顶部开有槽口的钢管柱进行局部分析,经计算单根钢管柱的长细比小于允许值,稳定性满足要求;原设计方案单根钢管柱最大Von Mises应力大于允许应力,强度不满足要求,对其进行局部加强,改进后局部分析强度满足要求。
　　 4.对支架系统相应条形基础、公路路面和地基的抗压强度进行计算分析,计算结果表明其均满足承载力要求。
　　 5.对施工过程中的桥梁支架提出每跨预压和加强钢管柱局部稳定性的建议,应用到工程实际中取得了良好的成效。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 本课题研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 支架的种类与特点

1.3.1 支架的种类与特点

1.3.2 碗扣式支架

1.4 工程简介

1.5 施工方案

1.6 本文的主要工作

第二章 支架结构理论计算分析

2.1 有限元理论分析

2.1.1 有限元法的定义

2.1.2 有限元法的发展历史

2.1.3 有限元法的主要优点

2.1.4 有限元法分析步骤

2.1.5 ANSYS通用有限元分析软件介绍

2.2 稳定分析理论

第三章 支架计算分析

3.1 碗扣式支架计算

3.1.1 荷载计算

3.1.2 A104#～A105#碗扣式支架承载力检算

3.1.3 A105#～A106#碗扣式支架承载力检算

3.1.4 张拉D段后A105#～A106#碗扣式支架受力检算

3.1.5 A106#～A107#碗扣式支架受力检算

3.1.6 总结

3.2 I22b工字钢分配梁检算

3.2.1 基本资料

3.2.2 I22b工字钢分配梁检算

3.3 贝雷梁检算

3.3.1 基本资料

3.3.2 贝雷粱检算

3.4 2I40b工字钢横梁检算

3.4.1 基本资料

3.4.2 2I40b工字钢横梁检算

3.5 钢管柱检算

3.5.1 基本资料

3.5.2 钢管柱检算

第四章 地基计算分析

4.1 1#、2#、3#、4#条形基础和高速公路路面检算

4.2 高速公路中央隔离带的2#条形基础下的地基检算

4.3 南边沟里的钢管柱入土深度检算

4.4 A104#～A105#之间的地基检算

第五章 结论与展望

5.1 总结

5.2 建议

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及主要的科研情况