新型型钢混凝土框架桥结构设计及动力特性研究

发布时间：2018-01-18 12:00

  本文关键词：新型型钢混凝土框架桥结构设计及动力特性研究　出处：《北方工业大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：框架桥是解决铁路与公路“平改立”问题较为常用的结构形式。城市道路交通量的逐年递增,需要建造跨径更大的框架桥来满足交通要求。现在工程设计中大跨度(≥16m)钢筋混凝土框架桥,为满足刚度要求其顶板厚度已经超过了1m,过大的结构尺寸不仅增加了结构自重,也增加了顶进施工的难度与风险。本文创新性的在框架桥中引入型钢混凝土结构,根据型钢混凝土结构的优势,在不减小使用跨径的前提下,以减小框架桥截面高度、优化结构设计、减小施工难度为目的,对型钢混凝土适用于大跨度(≥16m)顶进框架桥的可行性进行研究。本文主要研究工作及结论如下：(1)参考实际工程案例,以框架桥顶板厚度和截面含钢率为控制变量,利用平面变形理论计算框架桥在不同顶板厚度和含钢率条件下的最大挠度和截面内力,根据规范限值进行取舍。计算结果表明,跨度为16m的型钢混凝土框架桥顶板厚度不宜小于750mm,截面含钢率以不小于4.5%为宜。(2)根据平面变形理论计算的结果,利用有限元软件建立框架桥的空间有限元模型,计算模型在不同荷载组合下的内力,得出最不利的荷载工况；通过整体升温、降温的方式比较温度变化对钢筋混凝土和型钢混凝土框架桥的影响；并对有限元结果进行验算。(3)分析了型钢混凝土框架桥的动力特性,建立桥体与周边土体的有限元模型,基于此模型计算不同结构高度的自振特性,以确定合理的阻尼系数和时间步长。(4)计算框架桥在列车荷载下的动力响应。根据列车荷载的特点,考虑不平顺引起的车辆振动,对列车荷载进行简化,模拟不同速度的列车竖向振动荷载,研究列车运行速度和框架桥高度变化对结构动力响应的影响,计算结果满足桥梁动力性能的评判标准；另外,选取最不利荷载条件下结构内力,计算结构的安全性。
[Abstract]:Frame bridge is a common structural form to solve the problem of "leveling" of railway and highway, and the traffic volume of urban road is increasing year by year. It is necessary to build a frame bridge with a larger span to meet the traffic requirements. At present, the roof thickness of the large-span (鈮，

本文编号：1440833