基于空间荷载与边界条件的公路常规桥墩稳定分析及计算长度取值研究

基于空间荷载与边界条件的公路常规桥墩稳定分析及计算长度取值研究

应用领域:高技术服务

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国家/地区

中国

行业领域

高技术服务

简介

(1)推导了桥梁结构稳定分析的格林函数法全套列式,并编制了相应计算程序。本研究在理论上采用效率较高的格林函数法求解桥梁结构的稳定问题,克服了规范中结构形式简单,计算长度系数偏差较大的问题。同时也因为方法本身的特点,比现有有限元分析方法具有更高的求解效率。(2)分析比较了不用边界条件,不同荷载工况,不同基础形式,不同墩梁连接等因素对桥梁结构稳定的影响程度。本研究系统的分析了影响桥梁稳定的各种因素的敏感程度。通过格林函数法对在各种荷载工况下的桥梁结构进行稳定分析后发现,不同荷载对桥梁稳定的影响的大小是不一致的。其中自重荷载、车道荷载和车辆荷载对桥墩的稳定有着较大的影响,在考虑常规桥梁稳定问题时,这三种荷载必须考虑。而温度作用和风荷载对桥墩稳定的影响较小,为了计算的简便,在常规桥梁的稳定分析中,可暂不考虑。发现桥墩的稳定不仅仅是跟自身的截面形式和所受的荷载有关,更为重要的是要考虑桥墩上下两端的约束形式。而且整体的桥梁结构都可以通过各部分之间的连接,转化为所求桥墩的上部约束条件。大部分的研究人员把目光集中于桥墩自身,而忽略了整体的影响,所以得到的大部分数据都只能适用于所他们所研究的指定桥梁,在推广使用时,其中的偏差是不容忽略的。(3)全面给出了常规桥梁桥墩计算长度系数的建议取值。在实际的设计工作中,设计人员应考虑上述两种情况。但利用有限元建模较为麻烦,效率较低。利用格林函数法进行计算,在计算效率上有一定的优势,设计人员对于利用格林函数法进行建模比较陌生,所以总体的计算效率仍然不高。为了减少设计人员的劳动时间,增加计算效率,本项目收集和分析了常规桥梁的结构形式和对应的荷载工况,并利用格林函数法对其进行计算,得到对应的桥墩的计算长度的取值,制作成表,以供设计人员参考使用。(4)编制了便于设计人员使用的桥梁稳定系数计算程序。本研究编制了便于设计人员使用的桥梁稳定系数计算程序,并申请了软件著作权,为成果的推广做好了准备。

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