客家大桥零号块空间应力分析开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

（一）立题的目的和意义随着现代科技的发展，桥梁修建的各项指标也相应的发生变化，具体表现是非常规桥梁形式增加，跨度、宽度更大，截面形式也多种多样，这导致桥梁结构的应力状况十分复杂，采用简单的空间杆系理论而得到的分析结果已很难准确反应桥梁的实际受力状况，传统桥梁设计方法及相应的理论分析方法也急需进一步改进。所以，在进行桥梁设计的时候，对全桥整体结构进行力学分析之后，还需要对特殊结构及受力状态复杂的局部构造进行有限元的分析计算，从而得到桥梁细部构造的受力情况，以更好的改进桥梁的细部构造及桥梁的施工程序，确保施工安全。对采用悬臂浇筑的施工方式施工的大跨径连续梁桥，零号块是整个上部结构施工的出发点，零号块梁段是全桥预应力管道最为复杂﹑钢筋布置最为密集，此段梁高最大，混凝土体积也庞大，因此，只有充分了解和掌握零号块局部受力特点，才能确保施工安全顺利进行，以及成桥后结构的安全。本次毕业设计也可以锻炼我们四年来所学知识，把所学的理论知识综合运用到实践中，分析客家大桥各施工阶段零号块相应位置受力分析。所以这次毕业设计是对学习和实践的综合训练。通过这次系统的毕业设计，可以使我们熟练掌握桥梁基本知识并综合应用；掌握有限元软件Midas/Civil对连续梁桥施工阶段进行分析的方法以及Midas/Fea进行局部分析的方法；并培养和训练解决问题的科学分析方法和一定的科研工作能力。（二）国内外在该方向的研究现状分析

目前，在连续梁桥的设计时，通常对连续梁桥的结构分析时将其模拟成一个空间杆系的计算模型，用来采用空间杆系有限元为基础的桥梁计算分析程序作内力、配筋、抗裂性及其它验算，这样分析得到的计算结果，对于零号块以外梁段的应力状态而言，是基本符合设计精度要求的。但是对零号块而言，这种方法得到的结果却不能为设计提供有效的依据。在进行连续梁桥设计时，通常零号块是处于三向预应力作用状态的，除了零号块之外的梁段内部纵向预应力张拉时，其余都要经过零号块，这也就决定了它的内部结构应力是非常复杂的三维应力状态，这就不是简单的采用空间杆系理论得到的应力数据能够模拟得出来。目前国内对连续梁桥零号块空间应力的分析得到了一定的成果，并且在实际工程中也得到了应用，前人的研究大都采用 ANSYS 等大型的有限元软件，这种有限元软件虽然精度很高，与真实的结构情况也相似，但模型的建立过程很复杂，不太适合大范围的使用，因此，采用更为简单且精度也符合要求的 Midas/Fea 进行分析更适合连续梁桥的实际要求。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：客家大桥桥长85 3*138 85m，建立midas/civil全桥模型，模拟全桥实际施工过程，分析各节块张拉前后零号块相应位置模型计算值变化规律；建立midas/fea零号块模型，提取midas/civil模型在最大悬臂状态下零号块两端受到的内力值并作为外荷载施加在零号块两端，进行零号块相应位置在最大悬臂状态下的受力分析。

目标：建立midas/civil全桥模型和midas/fea零号块模型，分析桥梁在最大悬臂状态下零号块顶板、底板、腹板和横隔板应力分布情况并对零号块相应位置在最大悬臂状态下进行分析。

技术方案及措施：利用cad绘图软件辅助建立midas/civil全桥模型和midas/fea零号块模型，并分析桥梁在最大悬臂状态下各个位置应力分布情况及各施工阶段梁体应力有没有超过c55混凝土抗压抗拉强度标准值。

3. 研究计划与安排

2016.02.23～2016.02.28，前期准备，熟悉图纸，查找相关文献和书籍；2016.02.29～2016.03.06，完成开题报告；2016.03.07～2016.03.13，完成翻译工作；2016.03.14～2016.03.20，学习Midas/Civil软件；2016.03.21～2016.04.03，完成Midas/Civil模型的建立；2016.04.04～2016.04.10，学习Midas/Fea软件；2016.04.11～2016.04.24，完成Midas/Fea模型建立；2016.04.25～2016.05.15，提取相关数据并撰写论文；2016.05.16～论文答辩前，完成论文终稿，准备论文答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

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