大跨斜拉橋施工階段事故的仿真反演分析.pdf

1、不斷發(fā)展的橋梁建設(shè)事業(yè)，在獲得重大進(jìn)展和巨大成就的同時(shí)，橋梁事故甚至是突發(fā)性橋梁垮塌事故仍不斷發(fā)生，這說明在橋梁的設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)管理等環(huán)節(jié)仍存在很多問題。正確面對(duì)已發(fā)生的事故，深入分析導(dǎo)致工程事故的關(guān)鍵原因，不但可以發(fā)現(xiàn)規(guī)律、提高認(rèn)識(shí)；而且可以研究預(yù)先判斷潛在事故隱患的方法，從而使事故轉(zhuǎn)變?yōu)樾б?，已得到了國?nèi)外許多專家的肯定。于是，對(duì)已有橋梁事故的分析就成為國內(nèi)外學(xué)術(shù)界、工程界關(guān)注的熱點(diǎn)。 本文首先闡述了對(duì)已有橋梁事故分析的重

2、要性和必要性，并對(duì)一些橋梁事故及分析方法進(jìn)行回顧。在此基礎(chǔ)上，提出應(yīng)用改進(jìn)型事件樹分析法進(jìn)行事故原因的定性分析，針對(duì)某個(gè)具體的事故原因，則采用仿真反演分析方法進(jìn)行定量分析。結(jié)合寧波招寶山大橋施工事故，本文綜合專家意見、現(xiàn)場調(diào)查以及已有的事故分析報(bào)告等確定了該橋梁可能事故原因：①箱梁底板設(shè)計(jì)厚度不足；②局部斜拉索超張拉；③海上脈動(dòng)風(fēng)的作用；然后應(yīng)用改進(jìn)型事件樹分析法確定了該橋梁事故仿真反演分析的方案；最后通過事故仿真反演分析確定事故原因。

3、 本文的事故仿真反演分析包括靜力和動(dòng)力兩個(gè)方面。靜力仿真反演分析主要考慮招寶山大橋施工階段三種索力分布情況和兩種箱梁底板厚度對(duì)主梁空間應(yīng)力狀態(tài)的影響。具體分析計(jì)算時(shí)，先就斜拉橋的三個(gè)主要受力構(gòu)件的力學(xué)性能及非線性處理方式進(jìn)行了介紹，并重點(diǎn)回顧了拉索模型的幾何非線性和研究現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上提出了一種考慮端部彎矩和垂度效應(yīng)的拉索模型，通過兩個(gè)算例與其它拉索模型進(jìn)行了比較分析，表明該模型的可行性；然后對(duì)仿真模型進(jìn)行了介紹，并將上述拉索單

4、元及非線性處理方式應(yīng)用到事故仿真反演分析模型中；最后對(duì)已確定的兩種可能事故原因(拉索局部超張拉和底板厚度不足)應(yīng)用ANSYS進(jìn)行仿真反演分析，確定這兩種可能原因?qū)κ鹿拾l(fā)生的影響。 動(dòng)力仿真反演分析主要考慮招寶山大橋施工階段固有動(dòng)力特性和主梁處水平橫向脈動(dòng)風(fēng)對(duì)主梁空間應(yīng)力的影響，并對(duì)脈動(dòng)風(fēng)的理論作了詳細(xì)的介紹，根據(jù)其理論應(yīng)用Matlab軟件編制相應(yīng)程序?qū)ζ溥M(jìn)行模擬，然后將其模擬結(jié)果基于ANSYS模擬其對(duì)主梁空間應(yīng)力狀態(tài)的影響。