独柱墩弯梁桥抗倾覆稳定性及典型车辆过桥单车最大荷载研究

摘要

曲线梁桥是实现交通汇流分流的重要结构,近年来我国交通运输的发展和我国城市化进程的迅速进行,独柱墩连续弯梁桥得到大力发展,在高速公路的互通式立交和城市交叉口的立交匝道桥都得到广泛应用。由于独柱墩连续弯梁桥自身构造特点,桥台的内外侧支座的反力分布可能不均匀,易引发出现支座脱空的现象。以往发生了多起连续弯梁桥倾覆性破坏事故。桥梁工程作为民生工程,因此有必要对独柱墩弯梁桥的抗倾覆性能进行深入研究,特别得对超载车辆作用下结构的安全性能有必要进行细致的探究。
　　本文将要进行的研究内容是拟在弯桥分析理论的基础上,基于梁格法建立独柱墩连续弯梁桥有限元模型,分别建立相同跨径跨数时不同曲率半径、相同曲率半径时不同跨数桥梁的有限元模型,分析并找出梁端内侧恒载支座反力的变化规律,研究并归纳出支座合理偏心距的确定方法,同时对交通流中典型超载车辆过桥时单车最大荷载确定方法进行探究。主要拟研究内容如下:
　　(1)分析并找出梁端内、外侧恒载支座反力的变化规律,以及合理支座偏心距的取值方法,即跨数较大、半径较大的弯梁桥,对支座偏心比较敏感,需要相对小的支座偏心距,而跨数小、半径小的弯梁桥,对支座偏心不敏感,需要相对大的支座偏心距。
　　(2)分析并找出各工况在城市A级车道荷载及车辆荷载作用下支座反力变化规律。
　　(3)研究结构在不同活荷载工况下抗倾覆稳定系数,找出并比较不同结构抗倾覆稳定系数变化规律,即相对而言,跨数多、半径小的弯梁桥抗倾覆能力大于跨数少、半径大的弯梁桥。
　　(4)选择交通流典型超载车辆进行最不利布载,分别研究和确定在承载能力极限状态和正常使用极限状态下典型车辆过桥单车最大荷载,给今后的桥梁设计工作提供有益的参考。

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第一章 绪 论

1.1 课题研究背景

1.2 弯桥计算理论研究现状

1.3 本文主要的研究内容

第二章 独柱墩连续弯梁桥倾覆抗力研究

2.1 引言

2.2 影响弯梁桥倾覆抗力的主要因素

2.3 梁格法建立弯桥分析模型

2.4 桥梁动力特性计算

2.5 设计荷载作用下连续弯梁桥响应

2.6 本章小结

第三章 独柱墩连续弯梁桥抗倾覆稳定系数研究

3.1 各桥型倾覆轴线确定

3.2 设计荷载作用桥梁抗倾覆稳定系数

3.3 本章小结

第四章 典型车辆过桥单车最大荷载研究

4.1 典型车辆荷载确定

4.2 典型车辆荷载作用下连续弯桥响应

4.3 单车过桥最大荷载研究

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 研究结论

5.2 有待进一步研究的问题

参考文献

致谢