黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文模板

1、斜拉橋施工控制技術(shù)研究學(xué) 院 作者姓名 學(xué) 號 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 - -摘要本文主要介紹了斜拉橋施工控制的主要內(nèi)容、方法以及斜拉橋施工過程的模擬方法和斜拉橋施工控制結(jié)構(gòu)分析方法。以及對橋梁施工過程中所運(yùn)用的大型計(jì)算軟件ANSYS做了綜合概述，確定出用BEAM188單元（該單元考慮了剪切作用）模擬主梁、索塔和橋墩；用BEAM4單元（該單元考慮了幾何非線性對結(jié)構(gòu)的影響）模擬斜拉索，實(shí)現(xiàn)對施工的控制。利用有限元分析方法（ANSYS軟件）對斜拉橋的拉索力學(xué)模型進(jìn)行模擬計(jì)算，通過計(jì)算值與實(shí)測值之間的對比得出利用有限元分析方法（ANSYS軟件）能較好的模擬斜拉橋?qū)嶋H受力情況和索力設(shè)計(jì)合理的結(jié)論。關(guān)鍵詞BE

2、AM188、幾何非線性、主梁、索塔目錄摘要I目錄I1 緒論11.1 引言11.1.1 斜拉橋施工控制的發(fā)展22 斜拉橋施工控制的主要方法32.1 斜拉橋施工控制的內(nèi)容32.2 斜拉橋施工控制方法32.2.1 主梁概況介紹42.3 本章小結(jié)43 橋梁施工過程模擬計(jì)算53.1 二級標(biāo)題53.1.1 三級標(biāo)題53.2 本章小結(jié)5結(jié)論6參考文獻(xiàn)7致謝8千萬不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點(diǎn)右鍵“更新域”，然后“更新整個(gè)目錄”。- -English Catalog 千萬不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點(diǎn)右鍵“更新域”，然后“更新整個(gè)目錄”。8- -黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院1 緒

3、論1.1 引言斜拉橋是由承受壓力的索塔、承受拉力的斜拉索及承受彎矩的梁體組合起來的一種結(jié)構(gòu)體系。究其原理可以看作是由斜拉索代替橋墩的多跨彈性支承連續(xù)梁。斜拉索可以使梁體內(nèi)彎矩減小，降低建筑高度，減輕了結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省了材料。人們早期開始認(rèn)識并采用斜拉橋，據(jù)文獻(xiàn)記載，英國德瑞波夫-阿比附近跨越特威德河的一座人行斜拉橋和德國尼恩堡跨越薩爾河的一座斜拉橋是最早的斜拉橋。1818年，英國跨越特威德河的斜拉橋由于風(fēng)振垮塌。1824年，由于人群荷載過載（文獻(xiàn)記載），德國尼恩堡跨越薩爾河的斜拉橋垮塌。法國工程師納維對此進(jìn)行了調(diào)查研究后，提出了懸索橋比斜拉橋承載優(yōu)越這一論點(diǎn)。之后的幾百年里，人們在修建橋梁過程中

4、，很少用到斜拉橋。但是，到了1938 年德國工程師迪辛格爾又一次將斜拉橋運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中，設(shè)計(jì)了建于 1955 年的瑞典的斯曹姆松特橋，該橋成為世界上第一座具有現(xiàn)代意義的斜拉橋。我國于1975年建成重慶云陽橋，這是我國第一座斜拉橋。近些年來，我國高強(qiáng)材料的研發(fā)、制造技術(shù)的發(fā)展、各種先進(jìn)施工設(shè)備的使用，設(shè)計(jì)理論和施工方法的改進(jìn)，都更好地保證了斜拉橋的建設(shè)。斜拉橋承受的主要荷載是自重，即主梁自重。成橋后，主梁線形和結(jié)構(gòu)恒載內(nèi)力與施工方法和安裝程序緊密聯(lián)系在一起。斜拉橋?qū)儆诟叽纬o定結(jié)構(gòu)，就不同的施工階段而言，斜拉橋的結(jié)構(gòu)、內(nèi)力、荷載和變形都是不斷變化著的。斜拉索的內(nèi)力調(diào)整，從而導(dǎo)致索塔彎矩改變，同時(shí)

5、主梁內(nèi)力和撓度也會改變。斜拉橋的非線性這一特性是非常顯著的。斜拉橋的施工控制能夠使成橋后主梁線形、結(jié)構(gòu)受力情況及塔出現(xiàn)的偏位均符合預(yù)期狀態(tài)。 斜拉橋施工控制的內(nèi)容主要有三項(xiàng)，包括斜拉索的拉力、塔和主梁的應(yīng)力及塔偏位和主梁線形。斜拉橋的施工控制，首先要對斜拉橋的物性參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，其次計(jì)算出斜拉橋各施工階段的索力、主梁控制點(diǎn)標(biāo)高、塔偏位及塔和主梁的控制截面的應(yīng)力，然后根據(jù)施工的進(jìn)度和測量的數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整物性參數(shù)，最后再計(jì)算出每個(gè)施工階段的索力、主梁控制點(diǎn)標(biāo)高、塔偏位及塔和主梁的控制截面的應(yīng)力，反復(fù)進(jìn)行這一方法直至施工結(jié)束，保證斜拉橋的索力、塔偏位、主梁控制點(diǎn)標(biāo)高及塔和主梁的控制截面的應(yīng)力符合規(guī)范和

6、設(shè)計(jì)的要求1。1.1.1 斜拉橋施工控制的發(fā)展至今為止，第一座斜拉橋僅有60年的歷史，而對斜拉橋施工實(shí)施控制的歷史更是短之又短了。在早期階段對斜拉橋施工只是做個(gè)別的控制和調(diào)整，僅局限于應(yīng)力、索力和主梁線形方面。橋梁跨越能力越來越強(qiáng)，這加大了橋梁施工的難度，質(zhì)量問題和安全事故頻頻出現(xiàn)，人們?nèi)找嬲J(rèn)識到橋梁施工控制的重要性。最早系統(tǒng)地將工程控制理論應(yīng)用到橋梁施工管理中的國家是日本，20世紀(jì) 80 年代初，在修建日夜野混凝土連續(xù)梁橋的過程中，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)建立起非常健全的數(shù)據(jù)采集、 數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)反饋的施工控制系統(tǒng)。直到建國后期，我國大跨度橋梁施工控制問題才被人們注意到，在修建重慶長江大橋和武漢長江大

7、橋時(shí)，運(yùn)用施工控制方法調(diào)整了主梁的應(yīng)力和標(biāo)高。盡管在現(xiàn)代橋梁施工控制技術(shù)的研究和應(yīng)用方面，我國起步較晚，但有比較快的發(fā)展速度。1982年，上海泖港大橋建成，首次運(yùn)用這一理論，成功地對索塔偏位和主梁撓度進(jìn)行了施工控制。此后，國內(nèi)橋梁界對橋梁施工控制技術(shù)研究進(jìn)入了高潮期2。2 斜拉橋施工控制的主要方法2.1 斜拉橋施工控制的內(nèi)容施工控制的基本要求橋梁結(jié)構(gòu)線形的控制。橋梁的施工方法有很多種，但是無論采用哪種施工方法，橋梁均會產(chǎn)生撓曲變形，這就使橋梁在施工時(shí)難以合龍，也會使成橋線形不符合設(shè)計(jì)，所以在橋梁施工時(shí)必須監(jiān)控橋梁，保證在施工階段橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際位置狀態(tài)和預(yù)期位置狀態(tài)之間存在的差別在誤差范圍內(nèi)，同

8、時(shí)成橋后的橋梁線形符合設(shè)計(jì)要求。橋梁施工控制需要達(dá)到設(shè)計(jì)的幾何要求，橋梁的規(guī)模、跨徑大小、技術(shù)難度等方面都對橋梁的最終誤差容許值有所影響，不過現(xiàn)在相關(guān)的統(tǒng)一規(guī)定還沒出現(xiàn)，需要考慮到橋梁的施工控制的具體情況。另外，橋梁幾何控制總目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，首先需要研究確定出每道工序的幾何控制誤差能容許的范圍4。2.2 斜拉橋施工控制方法圖3-1、表3-3分別為BEAM188 單元的示意圖和基本參數(shù)表。據(jù)此不難發(fā)現(xiàn)，截面形狀不是固定不變的。根據(jù)不同的橋梁橋型，可以設(shè)置不同的截面形狀。與此同時(shí)，截面材料設(shè)置也具有很強(qiáng)的多樣性，設(shè)置需求不同，截面材料也會有所不同。從歸類上講，該單元隸屬于2d單元。然而，3d 形狀在該

9、單元中也有所體現(xiàn)。關(guān)于具體的操作步驟，因?yàn)樯衔闹幸呀?jīng)有所體現(xiàn)，在此就不做贅述。(1)單元的假定與限制 基于對剪切變形現(xiàn)實(shí)影響的考慮，該單元可定性為2節(jié)點(diǎn)線性 3 維梁單元。同時(shí)，1個(gè)節(jié)點(diǎn)又包括6個(gè)自由度，分別為沿X軸的平移、繞X軸的轉(zhuǎn)動、沿Y軸的平移、繞Y軸的轉(zhuǎn)動、沿Z軸的平移、繞Z軸的轉(zhuǎn)動。在實(shí)際中，KEYOPT（1）通常會作為其選擇的工具?？傮w而言，BEAM188單元適應(yīng)對非線性橋梁結(jié)構(gòu)的模擬。而且，BEAM188單元對非線性橋梁結(jié)構(gòu)的規(guī)格提出了明確的要求，如變形大、轉(zhuǎn)角大、線性強(qiáng)等等。在非線性分析時(shí)，如果KEYOPT（2）為零，那么橫截面尺寸將成比例地徑縮9。表2-1 LINK單元特性表

10、單元名稱簡稱節(jié)點(diǎn)數(shù)節(jié)點(diǎn)自由度特性備注LINK12D桿2Ux,UyEPCSDGB常用桿元LINK83D桿2Ux,UyEPCSDGB常用桿元LINK103D僅受拉或壓桿2Ux,Uy,UzEDGB模擬纜索的松弛及間隙LINK113D線性調(diào)節(jié)器2Ux,Uy,UzEGB模擬液壓缸和大轉(zhuǎn)動LINK1803D有限應(yīng)變桿2Ux,Uy,UzEPCDFGB可考慮粘彈塑性2.2.1 主梁概況介紹施工控制的基本要求橋梁結(jié)構(gòu)線形的控制。橋梁的施工方法有很多種，但是無論采用哪種施工方法，橋梁均會產(chǎn)生撓曲變形，這就使橋梁在施工時(shí)難以合龍，也會使成橋線形不符合設(shè)計(jì)，所以在橋梁施工時(shí)必須監(jiān)控橋梁，保證在施工階段橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際位

11、置狀態(tài)和預(yù)期位置狀態(tài)之間存在的差別在誤差范圍內(nèi)，同時(shí)成橋后的橋梁線形符合設(shè)計(jì)要求。橋梁施工控制需要達(dá)到設(shè)計(jì)的幾何要求，橋梁的規(guī)模、跨徑大小、技術(shù)難度等方面都對橋梁的最終誤差容許值有所影響，不過現(xiàn)在相關(guān)的統(tǒng)一規(guī)定還沒出現(xiàn)，需要考慮到橋梁的施工控制的具體情況。另外，橋梁幾何控制總目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，首先需要研究確定出每道工序的幾何控制誤差能容許的范圍4。圖 2-1 BEAM188 單元示意圖2.3 本章小結(jié)3 橋梁施工過程模擬計(jì)算3.1 二級標(biāo)題3.1.1 三級標(biāo)題3.2 本章小結(jié)千萬不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印?！敖Y(jié)論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫在此行之前。黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院結(jié)論施工控制的基

12、本要求橋梁結(jié)構(gòu)線形的控制。橋梁的施工方法有很多種，但是無論采用哪種施工方法，橋梁均會產(chǎn)生撓曲變形，這就使橋梁在施工時(shí)難以合龍，也會使成橋線形不符合設(shè)計(jì)，所以在橋梁施工時(shí)必須監(jiān)控橋梁，保證在施工階段橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際位置狀態(tài)和預(yù)期位置狀態(tài)之間存在的差別在誤差范圍內(nèi)，同時(shí)成橋后的橋梁線形符合設(shè)計(jì)要求。橋梁施工控制需要達(dá)到設(shè)計(jì)的幾何要求，橋梁的規(guī)模、跨徑大小、技術(shù)難度等方面都對橋梁的最終誤差容許值有所影響，不過現(xiàn)在相關(guān)的統(tǒng)一規(guī)定還沒出現(xiàn)，需要考慮到橋梁的施工控制的具體情況。另外，橋梁幾何控制總目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，首先需要研究確定出每道工序的幾何控制誤差能容許的范圍4。參考文獻(xiàn)1 陳明憲，斜拉橋建造技術(shù) 北京:人民交通出版社，20032 黎祖華. 小田原港橋的施工J. 國外橋梁，1995，（2）：81863 張滿平，崔剛. 灰色預(yù)測控制系統(tǒng)在大跨徑預(yù)應(yīng)力