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资料名称:
曲线钢箱梁桥顶推施工力学性能研究
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Cn_tf
上传时间:
2021/7/8
资料类别:
工程论文
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2019.5 我国高速公路建设正处于快速发展阶段，为实现不同高速公路间交通流的快速转换，各地新建了一大批互通式立交，曲线梁桥也越来越多的被应用于互通匝道桥梁上，因受到场地条件的限制，部分匝道桥梁常被设计为小半径曲线梁桥。为减少新建匝道桥梁建设对既有道路交通的影响，顶推法常被作为匝道桥施工方法的优先选择。直线或大半径曲线梁桥的顶推施工已较为常见，而小半径曲线梁桥的顶推施工案例相对较少。钢箱梁桥具有刚度大、自重小、施工周期短、运用灵活等特点，因而在匝道桥中应用广泛。在某些特定条件下，顶推施工的小半径曲线钢箱梁桥方案具有综合优越性，但对小半径曲线钢箱梁桥顶推过程研究的滞后限制了工程应用的发展，采用顶推施工的小半径曲线钢箱梁桥的设计和施工均存在较大的困难和风险。 本文以太白枢纽A匝道第5联及C匝道第5联为工程背景，对该最大跨径50m，曲率半径为200m的曲线钢箱梁桥在顶推施工过程中的力学性能进行了研究，主要工作如下： (1)总结了曲线梁桥的计算理论，主要分为三类：解析法、半解析法以及数值计算法，具体包括纯扭转理论、翘曲扭转理论、板梁组合系理论、折板理论以及梁格系理论等，推导了曲线梁桥在自重荷载作用下的平衡微分方程、力与应变关系以及曲线梁桥位移的微分方程，并分析曲率半径对其弯扭耦合作用的影响。 (2)建立了本文所研究的曲线钢箱梁桥的空间有限元模型，对其在各个工况下的支座反力、挠度、扭转以及局部应力分布进行了分析，计算结果表明顶推过程中应力的变化趋势与理论计算得到的弯矩变化趋势基本相同，验证了有限元计算结果的正确性。 (3)在有限元模型的基础上进行了参数化分析，研究了曲率半径的变化对曲线钢箱梁桥的支座反力、挠度、扭转以及局部应力的影响规律；对不同横隔板厚度下不同的曲率半径的钢箱梁桥进行了有限元计算，分析横隔板厚度对曲线钢箱梁桥的挠度、扭转以及局部应力的影响规律。
