高墩多跨连续刚构桥高墩刚度匹配问题研究

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1、分类号:U44;U4510710-2012121117硕士学位论文高墩多跨连续刚构桥高墩刚度匹配问题研究刘欣导师姓名职称许汉铮教授申请学位类别硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2015年4月20日论文答辩日期2015年5月30日学位授予单位长安大学TheStudyonPierStiffnessMatchofContinuousRigidFrameBridgewithHigh-pierandMulti-spanADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：Liuxin

2、Supervisor：AssociateProf.XuHanzhengChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：衫斤年i；月”曰论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任

3、何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。(保密的论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：心於、m/s年<月巧曰摘要连续刚构桥呈现跨径增大、跨数增多、墩高增加的趋势，当墩的高度存在较大的高度差的情况下，在外荷载作用下，墩、梁的内力呈现不均衡性，尤其是由于混凝土收缩徐变、温度作用、基础不均匀沉降等将对整个结构带来较大的不均衡次内力。连续刚构桥墩梁固结，当上部结构参数确定时，墩间相对刚度不同对结构内力分布及变形产生较大的影响，合理的高墩

4、刚度匹配能使结构受力更为合理。文中以咸旬高速公路三水河特大桥为工程背景，首先，运用有限元程序对不同高墩刚度匹配的结构进行分析研究，通过比较分析寻找出影响结构内力及变形的关键因素；然后，结合多跨连续刚构桥墩的刚度匹配基本原则，对高墩刚度匹配进行分析研究，进而为墩的刚度匹配优化设计提供有益的参考。主要完成了以下工作：1、总结了近年来高墩刚度匹配相关基本计算方法及理论研究成果，分析并总结了墩刚度对连续刚构桥内力及变形的影响。2、对高墩常用的结构类型进行总结对比分析，对不同类型墩的刚度进行了比较；并对不同类型高墩建立抗推刚度计算模型及对高

5、墩抗推刚度计算方法分析总结，同时分析了高墩抗推刚度影响因素。3、对不同墩位高墩刚度改变，外荷载作用下，结构内力及墩顶位移的变化规律进行比较分析，发现距离中跨跨中越远墩刚度变化对结构内力及位移产生的影响越大。4、比较不同荷载工况下，改变墩的刚度时，连续刚构桥内力及位移的影响敏感度，通过比较分析得出：不同高墩刚度匹配情况下，恒荷载对连续刚构桥内力及位移影响敏感性较小；系统温度变化及混凝土收缩徐变对结构内力及变形影响较大。5、以主墩内力及应力为控制目标，对结构对称、不同跨数连续刚构桥墩的刚度匹配进行分析研究，分析不同刚度匹配下，墩顶、墩

6、底处内力及应力变化规律，通过分析得出：对于对称的偶数跨连续刚构桥，中墩刚度可与其余墩刚度任意比例匹配；对于墩高相差不大的奇数跨连续刚构桥，在保证结构强度及稳定的同时，相邻的靠近边跨侧墩与靠近中跨侧墩的刚度比在1:6～1:7左右为宜，且随跨径比不同，合理墩间刚度比不同；当边中墩高度在达到0.5时，合理墩间刚度比在1:4左右，将边墩设计成抗推刚度较小的双肢墩对结构受力更有利。关键词：高墩，连续刚构桥，刚度匹配，双肢空心墩，单肢薄壁墩，匹配原则IAbstractIncreasewiththespancontinuousrigidfram

7、ebridge,spanincreases,longincreasedtheheightofthepier,andstaticallyincreasedthenumbertheheightoflargewithdifferent,thestressofthebeamandthepierisasymmetry.Especiallyduetoprestress,continueshrinkageandcreep,temperatureload,basedunevensettlementwillbeonthewholestructure

8、broughtlargesecondaryinternalforce.Continousrigidframebridgepierandbeamconsolidation,whendeterminingtheparametersoftheuppers