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整体式桥台桥梁的简化计算模型与受力性能研究

洪锦祥  
【摘要】:鉴于目前无伸缩缝桥梁的设计方法基本上是依赖于经验和不完整的技术文献,能收集到的该类桥梁的实桥测试成果较少,而整体式桥台桥梁是世界各国研究最广、应用形式最多的无伸缩缝桥梁,为此本文较为系统地开展了整体式桥台桥梁的简化计算方法、受力性能和实桥静动载试验的研究,主要进行了以下几个方面的研究工作: 1.提出整体式桥台桥梁在各阶段的计算模型,在使用阶段提出三维框架简化计算模型,简化结构分析,为整体式桥台桥梁的推广应用提供设计计算的依据。 2.考虑台后填土对桥台的非线性作用以及上部结构、桥台和台后填土对桩基础的等代桩长的影响,首次提出计算整体式桥台桥梁的桩基础的等代桩长和台后土压力的计算模型,并以福建省永春县上坂大桥为工程背景探讨了对该计算模型的应用。 3.利用提出的计算桩基础的等代桩长和台后土压力的计算模型,在ANSYS的基础上进行二次开发,编制了等代桩长和台后土压力的专用分析程序IABS,并利用IABS分析下部结构刚度对等代桩长和台后土压力的影响。 4.以上坂大桥为工程背景,进行整体式桥台桥梁的静动载测试试验,在此基础上提出整体式桥台桥梁的ANSYS有限元计算模型。结果表明该有限元模型具有较好的可靠性,可用于整体式桥台桥梁的静动力特性计算。 5.利用提出的ANSYS有限元计算模型,以上坂大桥为工程背景对三维框架简化计算模型进行可靠性分析。结果表明,三维框架简化计算模型具有较好的可靠性,可适用于整体式桥台桥梁的设计计算。 6.通过上坂大桥的静动载测试试验研究整体式桥台桥梁在静动载作用下的受力性能,并利用提出的ANSYS有限元计算模型研究整体式桥台桥梁荷载的纵横向分布,以及分析下部结构刚度对整体式桥台桥梁受力性能的影响。通过研究分析,提出可供整体式桥台桥梁工程设计的若干建议。


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