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连续刚构桥梁施工控制静力分析及程序设计

李健  
【摘要】:连续刚构桥具有跨越能力大,行车舒适性好,经济实用等优点,是大跨度桥梁的主要形式。现在大跨度连续刚构桥基本上均采用挂篮分节段施工,如何正确计算连续刚构施工过程中的结构内力和变形是施工控制成败的主要因素,本文编写了连续刚构施工控制静力计算程序来解决这一问题。 本文采用正装的有限元计算方法,利用平面杆单元模拟施工的梁段,考虑施工过程中收缩徐变和结构非线性对结构计算的影响,用VB语言编写了可以对连续刚构在线性和非线性状态下的进行静力计算的程序。 本文详细介绍了有限元方法的过程及程序实现步骤和流程图;归纳了连续刚构施工过程中静力计算的常见荷载形及其计算公式;采用不同的数学模型,对规范附录中关于收缩应变和徐变系数的相关公式图表进行回归分析,得到了能够用程序实现的两参数的算法;针对收缩徐变对静定结构和超静定结构的不同影响,分别编写了计算模块;采用增量法计算结构非线性,使程序即可以计算线性状态下利非线性状态下结构;本文程序能够程序能正确模拟施工过程中单元自重荷载增减、预应力荷载和其他荷载施加或拆除和边界约束条件的增减等,能实现不同工况间杆端内力和支撑反力的正确累加。论文编写的程序不但可以对连续刚构桥梁施工过程进行计算,而且可以完成平面刚架、平面桁架、刚架桥、连续梁桥、拱桥和斜拉桥等可按平面杆系进行结构在施工状态和整体结构下静力计算。 经过和现有通用程序及施工实测数据的对比,本文程序的计算结果可靠,计算精度满足工程计算需要,程序有一定的实用价值。


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