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缆拱桥力学原理及受力性能研究

发布时间:2018-03-05 13:15

  本文选题:缆拱桥 切入点:拱圈 出处:《广西大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:拱结构受力以受压为主,具有很强的刚度,但跨越能力受其稳定性制约。悬索结构以受拉为主,具有很强的跨越能力,但其结构刚度较低,且缆索承重产生的巨大水平力需靠锚碇平衡。为保持拱结构和悬索结构的性能优势,尽量克服两种结构的缺点,提出一种新型的组合体系桥梁——缆拱桥,有单缆拱桥、连续缆拱桥及超宽缆拱桥三种形式。该结构巧妙的把刚性的拱桥与柔性的悬索桥结合在一起。其主要结构特征是缆的两端均锚固在拱脚上,荷载由拱和缆共同承担。拱既是承重构件,又起到锚碇的作用;缆既是承重构件,又起到系杆作用,拱自重及承担荷载后产生的推力由缆承担荷载后产生的水平张力平衡。从而在较大程度上消除了原来两种结构存在的弊端。本文给出了缆拱桥的结构形式及力学原理,并对缆拱桥的受力性能进行深入研究。通过有限元软件建模对缆拱桥的结构强度、刚度、稳定特性、动力特性及温度响应进行分析,同时对单缆拱桥的结构及施工进行概念设计。研究表明,与相同跨度及截面的传统拱桥相比,缆拱桥稳定承载力及强度承载力大幅提高,刚度略有下降。缆拱桥受力明确,构思巧妙,在适合的地形、地质和水文等条件下估计会有较好的应用价值,是一种有竞争力的新桥型。
[Abstract]:The stress of arch structure is mainly under compression, which has strong stiffness, but its span ability is restricted by its stability. The cable structure is mainly under tension and has strong span ability, but its structure stiffness is low. In order to maintain the performance advantage of arch structure and suspension cable structure and overcome the shortcomings of the two structures as far as possible, a new type of composite system bridge-cable arch bridge with single cable arch bridge is proposed. Continuous cable arch bridge and ultra wide cable arch bridge are three forms. This structure cleverly combines rigid arch bridge with flexible suspension bridge. Its main structural feature is that both ends of the cable are anchored on the arch foot. The load is shared by the arch and the cable. The arch is both a load-bearing member and an anchor; the cable is both a load-bearing member and a tie bar. The balance of horizontal tension caused by the load on the cable can eliminate the disadvantages of the original two structures to a large extent. The structure form and mechanics principle of the cable arch bridge are given in this paper. The structural strength, stiffness, stability, dynamic characteristics and temperature response of cable arch bridge are analyzed by finite element software modeling. At the same time, the conceptual design of the structure and construction of single cable arch bridge is carried out. The research shows that compared with the traditional arch bridge with the same span and section, the stable bearing capacity and strength bearing capacity of cable arch bridge are greatly increased, and the stiffness of cable arch bridge is slightly decreased. It is a competitive new bridge type, which has good application value under suitable terrain, geology and hydrological conditions.
【学位授予单位】:广西大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U441

【参考文献】

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本文编号:1570402

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