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高墩大跨连续刚构桥静动力及稳定性研究

王应槐  
【摘要】: 近年来,随着我国高速公路建设逐渐由平原微丘区向山岭重丘区发展,高墩大跨连续刚构桥桥墩越来越高,箱梁壁越来越薄,由此导致了桥梁的动力及稳定问题非常突出;因此研究其动力特性和稳定性具有非常重要的工程价值和理论意义。本文以大乌江特大桥为工程背景,研究了它的静动力特性及稳定性。研究的主要内容和结论如下: 1、建立了大乌江特大桥空间有限元模型;探讨了高墩连续刚构桥预抬量设置方法并对比研究预拱度大小,提出了该桥预拱度设置的优化值;并对全桥进行了强度验算。 2、分析了大乌江特大桥施工阶段及成桥阶段的动力特性,得到了最大悬臂施工阶段和成桥阶段的自振频率和振型。为施工期抗风措施的采用提供了理论依据。 3、研究了高墩对称最大悬臂的稳定性,得出了最大悬臂施工阶段最不利荷载工况并计算了各工况下的稳定特征值和屈曲模态;对大乌江特大桥成桥阶段进行了线性稳定研究,得到了其成桥阶段的各阶屈曲模态和稳定特征值,为大桥安全措施的采用提供了理论依据。 4、探讨了高墩大跨连续刚构桥墩高、壁厚、系梁设置、系梁与桥墩刚度比及高墩施工偏差对稳定性的影响,通过对这些影响稳定性的参数进行识别和修改,进行了一系列特征值屈曲分析,寻求影响高墩大跨连续刚构桥稳定性的敏感性参数及内在规律,以指导该类桥梁的设计和施工。得出:墩高、壁厚、系梁设置、双肢间距及混凝土强度等级是影响高墩稳定的敏感因素,并对这些因素共同影响下的稳定性进行了探讨。


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