大跨径刚构—连续梁桥应力监控及抗风分析

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1、大跨径刚构—连续梁桥应力监控及抗风分析StressMonitoringandWindResistanceAnalysisonLong-SpanRigidFrameContinuousBridge作者姓名：李壮专业名称：桥梁与隧道工程指导教师：郑一峰学位类别：工学硕士答辩日期：2015年5月27日摘要摘要对于悬臂施工的大跨径连续梁桥来说，桥梁的建设需要经历一个较长而复杂的施工过程，随着桥梁悬浇段数量的增加，桥梁体系不断变化，每增加一个悬臂段都会对结构的内力和线形产生一定程度的影响，并且可能导致结构施工过程中的内力、线形与目标值存在一些偏差，若不及时发现这些偏差，对施工状态进行判断，可能

2、导致桥梁结构受力不良、线形扭曲、失稳、合龙困难等问题，后期将会对桥梁结构埋下安全隐患。同时在悬臂状态下，桥梁对风荷载作用比较敏感，可能在风荷载作用下产生受力破坏甚至失稳等情况。为了确保桥梁施工过程的安全，保证桥梁结构各阶段强度、刚度、稳定性达到设计要求，对大跨径预应力混凝土桥梁的施工过程进行监控，对各阶段受力情况进行分析，指导施工过程的行为，显得尤为重要。本文以长白山国际旅游度假区北区桥梁工程1号桥为工程实例，采用有限元软件桥梁博士和MIDASCivil建立模型，进行仿真分析，将两个软件的理论计算结果进行比较分析，验证了模型模拟的准确性；对依托工程施工阶段进行应力监控，将理论数值与应

3、力监测值进行比较分析，结果显示本论文依托工程在施工过程中结构受力满足设计和规范要求。通过成桥静载试验，得出该桥具有良好的工作性能，其承载能力及正常使用状态满足设计要求。之后文章介绍了风对桥梁结构的作用类型，包括静力作用和动力作用，重点叙述了等效风荷载计算理论。对依托工程各悬臂阶段的基频进行了计算，结果表明最大悬臂状态时桥梁结构动力性能最差。采用计算流体力学方法计算桥梁截面三分力系数，将其结果与《公路桥梁抗风设计规范》进行比较，二者数值变化规律一致，且数值相差不大。根据计算流体力学求得的三分力系数采用等效荷载法计算桥梁各截面的等效均布荷载，再将风荷载加载到MidasCivil模型中进行

4、桥梁抗风分析，结果表明风荷载作用下依托工程最大悬臂状态具有足够的安全度，其计算结果可为今后同类桥梁抗风分析作为参考。关键词:刚构—连续梁桥，施工阶段，施工监控，应力监控，等效风荷载，抗风分析1AbstractAbstractGenerallyspeaking,theconstructionoflong-spanbridgesisrathercomplicatedwhichtakesaconsiderablelongtime.DuringthecantileveredconstructionofLong-spanprestressedconcretebridge,withtheincr

5、easingnumberofcantileverbeams,thestructuralcharacteristics,internalforceandlinestylechanges,andthesechangesmaycausethedeviationbetweentargetvalueandreality.Ifthedeviationcannotbefoundandmadeuppromptly,thestressandlinestylewouldgointoabadcondition,what'sworse,theclosureofthebridgestructurewouldb

6、everydifficult,leavingseriousriskonthesafetyoflong-spanbridgestructures.Atthecantileverstatus,thebridgeissensitivetowindload,thusitmaybedamagedorloseitsstabilityunderwindload.Inordertoensurethesafetyofbridgeduringtheconstructionandenablestrength,rigidityandstabilitytoreachthedesignrequirements,

7、constructionmonitoringandstressanalysisisofgreatimportanceduringtheconstruction.Inthispaper,regardingbridgeinthenorthofChangbaiMountainInternationalTourismResortastheprojectinstance,usingprofessionalfiniteelementanalysisprogramDoc