四跨预应力混凝土连续箱梁桥静动力计算分析研究

摘要

本文总结了预应力混凝土连续箱梁桥的发展历程、结构和受力特点；概括了悬臂施工的发展和特点。以大丰路高架桥(38+2×63+38)m为研究背景，利用大型有限元计算软件MIDAS/CIVIL建立了完整、详细的全桥有限元模型，旨在讨论分析连续梁桥的静力、动力、稳定等几个方面的问题。计算分析了成桥状态下主梁的受力；对施工全过程进行了模拟计算，包括桥梁直至成桥的结构变形、内力和应力等；对全桥的自振特性进行计算，用反应谱法和时程法分别对结构的地震响应进行计算分析；对最大双悬臂施工状态和成桥状态下结构的弹性稳定进行了计算；最后利用大型有限元程序ANSYS建立了零号块模型，对零号块的详细应力情况进行了计算分析。
　　 通过上述问题的分析，作者全面了解了预应力混凝土连续箱梁桥的静力、动力和稳定特征，掌握了有限元计算分析大型桥梁的方法。

目录

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声明

第1章绪论

1.1预应力混凝土连续箱梁桥的发展历程

1.1.1国内预应力混凝土连续箱梁桥的发展历程

1.1.2国外预应力混凝土连续箱梁桥的发展历程

1.2预应力混凝土连续箱梁桥的基本构造和特性

1.2.1预应力混凝土连续箱梁桥的基本构造

1.2.2预应力混凝土连续箱梁桥的特性

1.3预应力混凝土连续箱梁桥悬臂现浇施工法

1.3.1预应力混凝土连续箱桥悬臂现浇施工法介绍

1.3.2预应力混凝土连续箱梁桥悬臂现浇施工的特点

1.3.3我国预应力混凝土连续箱梁桥悬臂现浇的主要技术

1.4论文的研究对象

1.5论文的主要工作

第2章全桥有限元模型的建立

2.1桥梁各个构件的模拟

2.1.1混凝土主梁的模拟

2.1.2预应力的模拟

2.1.3墩的模拟

2.1.4桩基础的模拟

2.1.5收缩、徐变和强度增长的模拟

2.2边界条件的模拟

2.2.1支座模拟

2.2.2承台与桩间联系的模拟

2.2.3桩和土的模拟

2.3小结

第3章预应力混凝土连续箱梁桥施工阶段计算分析

3.1引言

3.2施工阶段计算模型的建立

3.2.1施工概况

3.2.2根据施工阶段划分的计算阶段

3.2.3施工阶段三次体系转换边界条件的模拟

3.3施工阶段主梁计算分析

3.4施工阶段不平衡荷载状态计算分析

3.4.1施工阶段不平衡荷载的施加

3.4.2施工阶段不平衡荷载状态计算分析结果

3.5小结

第4章预应力混凝土连续箱梁桥运营阶段静力计算分析

4.1活载作用分析

4.2温度作用分析

4.2.1整体升、降温作用分析

4.2.2正、负温度梯度作用分析

4.3风荷载作用分析

4.4荷载组合作用分析

4.5小结

第5章预应力混凝土连续箱梁桥动力计算分析

5.1引言

5.2桥梁自振特性计算分析

5.3地震反应谱计算分析

5.3.1反应谱方法概述

5.3.2地震波的输入

5.3.3反应谱振型分析

5.3.4反应谱应力计算及其组合

5.4地震时程计算分析

5.4.1时程分析方法概述

5.4.2地面运动输入

5.4.3地震时程分析

5.5小结

第6章 预应力混凝土连续箱梁桥稳定性计算分析

6.1引言

6.2施工阶段稳定性计算分析

6.2.1施工荷载

6.2.2横向静阵风荷载

6.2.3计算荷载工况

6.2.4计算结果分析

6.3成桥阶段稳定性计算分析

6.3.1计算荷载工况

6.3.2计算结果分析

6.4小结

第7章零号块详细计算分析

7.1引言

7.2基于组合单元的有限元模型的建立

7.2.1混凝土的模拟

7.2.2预应力的模拟

7.3计算荷载的施加

7.4零号块最大双悬臂状态应力计算分析

7.4.1最大主应力的计算分析

7.4.2最小主应力的计算分析

7.4.3等效应力的计算分析

7.5小结

结 论

致 谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文及参加的科研项目