公路橋梁高墩施工階段穩(wěn)定性分析與施工控制技術(shù).pdf

1、隨著我國交通事業(yè)的快速發(fā)展，公路建設(shè)逐步向山地丘陵地區(qū)延伸。受地形條件限制，在這些地區(qū)進(jìn)行公路建設(shè)常常須跨越深溝峽谷，致使高墩橋梁的修建日益增多。高橋墩長細(xì)比較大，大多數(shù)采用空心薄壁截面形式，剛度大大削弱，柔度增大，使得其穩(wěn)定性分析顯得尤為重要。而在施工過程中，結(jié)構(gòu)尚未形成整體，不對稱施工產(chǎn)生的偏載、風(fēng)載等將使高墩產(chǎn)生較大的彎矩和變形，其穩(wěn)定性問題往往成為施工中的控制因素。
　　 本文以湖北省在建的熊渡電站大橋某單肢空心薄壁高墩

2、為研究對象，展開穩(wěn)定性分析和施工控制研究。具體研究工作和成果如下：
　　 1.介紹了國內(nèi)外高墩的應(yīng)用和研究現(xiàn)狀，探討了高墩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性理論和溫度效應(yīng)的影響，并確定了高墩穩(wěn)定性的評判指標(biāo)和溫差作用下的墩頂偏位。
　　 2.采用有限元分析軟件ANSYS，建立了高墩梁單元和實體單元的有限元模型，并結(jié)合其施工階段所受的荷載，在不同工況下對高墩進(jìn)行了線彈性的穩(wěn)定計算分析。通過分析得到影響高墩線彈性穩(wěn)定性的控制荷載為墩頂施工荷載，且

3、用實體單元計算的穩(wěn)定安全系數(shù)較梁單元小，其更能反映高墩的真實屈曲荷載。
　　 3.對兩種單元的高墩模型分別進(jìn)行了理想狀態(tài)下、初始缺陷下、風(fēng)載作用下及初始缺陷和風(fēng)載共同作用下的幾何非線性穩(wěn)定分析。通過分析得到初始缺陷和風(fēng)載的共同作用為幾何非線性穩(wěn)定的最不利狀態(tài)，此狀態(tài)失穩(wěn)時墩頂?shù)目v向位移最大，大變形效應(yīng)的影響不容忽視。
　　 4.采用帶筋SOLID65單元，建立了單肢空心薄壁高墩的有限元模型，對其進(jìn)行了理想狀態(tài)下、初始缺陷