预应力混凝土连续梁桥施工过程力学分析（硕论）

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1、目录 摘要5 Abstract6 第1章绪论8 1.1预应力混凝土连续梁桥的发展现状9 1.2悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥的特点13 1.3我国悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥建造现状14 1.4本论文的主要研究内容和研究方法14 第2章预应力混凝土连续箱型梁桥的空间分析15 2.1箱型梁的截面特点与结构15 2.2箱型梁截面的受力特点16 2.3梁畸变效应研究的意义、目的及在该领域目前存在的问题18 2.4箱梁空间分析方法19 2.5梁格法与平板单元法的比较21 第3章预应力混凝土连续箱梁桥内力分析与施工仿真22 3.1预应力混凝土连续梁桥施工过程结构分析方法22 3.2

2、预应力混凝土连续箱梁桥预应力体系24 3.3连续梁桥悬臂施工中体系模拟假定25 3.4仿真25 3.5在通用的有限元软件ANSYS中对预应力混凝土连续梁桥施工阶段的内力分析26 第4章ANSYS有限元分析28 4.1?钢筋混凝土模型建立29 4.2?预应力钢筋建模29 4.3?关于程序收敛的问题30 5预应力混凝土连续梁桥ANSYS建模30 5.1工程背景30 5.2单元的选择30 5.3定义截面参数数组31 5.4板面的生成31 5.5钢筋单元的生成32 5.6钢筋与混凝土的耦合32 第6章运用ANSYS对预应力连续梁桥进行施工阶段的模拟33 6.1材料及参数33 6

3、.2建模技巧与方法33 6.4模拟预应力效应37 6.5计算方法简述38 第7章运用MIDAS对预应力混凝土连续梁桥的施工模拟39 7.1MIDAS软件简介39 7.2运用MIDAS/Civil对预应力混凝土连续梁桥施工阶段进行内力分析40 7.3MIDAS/Civil桥梁施工模拟计算40 第8章合拢阶段钢筋张拉应力试验42 8.1试验方法与测点布置42 8.1.1试验方法42 8.2试验结果43 第9章ANSYS与MIDA的两者之间的分析44 结论与展望44 参考文献45 致谢48 摘要 时代的发展，现代化步伐的加快，我国的交通事业也日新月异的发展着，随之需要修

4、建跨越江河海峡的大跨度桥梁也越来越多。桥梁跨越度越大，其施工难度也越大。所以预应力混凝土连续梁桥因其优越的结构体系成为当今一种广泛采用的桥梁形式。它结构刚度强、整体性能较好、不易变形、抗震性能好，特别是桥面伸缩缝少，主梁变形挠曲线平缓，行车舒适等。在大跨度预应力混凝土连续梁桥过程中，一般广泛采用悬臂浇筑法进行施工,桥梁结构在施工期内会产生复杂的位移与内力变化,为确保施工的质量与安全,必须对桥梁进行内力分析,由于各种施工条件的制约,对桥梁施工阶段进行实时监控有一定的困难,因此,桥梁施工阶段的数值模拟就具有重要意义,正确的模拟既能在理论上分析桥梁施工阶段的内力状况,又能给工

5、程设计与施工提供有效的参考。 本文讲述了桥梁的受力特点与构造以及空间受力分析的一般方法,详细介绍了桥梁施工过程的结构分析方法、运用数值方法分析桥梁施工工况的一些模拟假定。并且介绍了运用通用有限元程序ANSYS对桥梁施工阶段数值模拟的具体步骤与方法,总结了具有复杂钢筋分布的箱梁桥在ANSYS中的单元类型的选取、网格划分的技巧、建模方法、预应力钢筋的模拟方法以及预应力效应的模拟,比较了各种方法在分析该桥型上的优缺,并以某铁路预应力混凝土连续梁桥为例,采用实体的单元,混凝土节点与耦合钢筋,采用初应变法施加预应力、模拟预应力效应,实现在ANSYS中该桥梁合拢阶段和悬臂施工期的三

6、维有限元仿真分析,然后将计算结果分别与桥梁专用有限元软件MIDAS／Civil计算结果、现场钢筋张拉试验数据进行了对比与分析,其结果表明,运用ANSYS对预应力混凝土连续梁桥施工阶段的三维数值模拟是可以施行的。 关键词：力学分析连续箱梁施工控制预应力混凝土ANSYSMIDAS Summary Thepaceofdevelopmentofthetimes,acceleratemodernization,China'srapidtransportisalsodeveloping,withtheattendantneedtobebuiltacrossariverS

7、traitlong-spanbridgesisalsoincreasing.Bridgesacrossthegreater,thegreaterthedifficultyofitsconstruction.Soprestressedconcretecontinuousbeambridgebecauseofitssuperiorarchitecturehasbecomeawidelyusedformofbridgetoday.Itstructuralrigidityisstrong,goodoverallperformance,easily