三主桁结构荷载横向分布系数研究

发布时间：2020-07-03 10:58

【摘要】：为了满足铁路运输的要求,新建的铁路桥梁通行能力从以前的双线铁路发展到四线铁路。一些桥梁所处地理位置十分重要,有多条铁路或公路要从该地经过,所以桥梁合建的项目开始逐渐增多,从而对线路通行能力提出了更高的要求。如果采用两主桁结构形式,则存在主桁杆件轴力较大、横梁受力不合理、横梁过高、竖杆应力幅值高、桁架断面整体性差和制造安装困难等问题,使得两片主桁桥梁的设计方案很难满足荷载要求,如果分建两座桥梁则不经济,因此三主桁结构是较佳的选择之一。与两主桁相比,桥面荷载在三主桁间的横向分配较复杂,本文主要通过以下几个方面对三主桁结构的荷载横向分配进行了分析研究：基于经典的荷载横向分布系数计算理论,介绍初参数法推导弹性支承连续梁法的计算公式,推导考虑纵梁抗扭刚度的三主桁结构的修正弹性支撑连续梁法的计算公式。介绍等效简支梁法计算连续梁桥的荷载横向分布系数的概念,推导三跨连续梁的惯性矩换算系数的计算公式,通过算例验证计算公式的正确性。论述简支梁和连续梁桥中荷载横向分布系数在纵桥向不同位置的计算方法,介绍纵桥向不同位置的弯曲刚度参数a,推导三跨连续梁的惯性矩换算系数Cw,通过算例验证计算公式的正确性。将三主桁三索面斜拉桥和悬索桥空间模型等效成平面模型,将平面模型计算结果乘以荷载横向分布系数得到每个索面的索力、梁单元轴力和结构竖向位移,与空间模型进行对比,分析计算结果。以上的分析及相应的算例结果表明：修正弹性支承连续梁法在简支梁和连续梁桥的荷载横向分布系数计算中可以达到与修正偏心压力法同样的精度要求；弯曲刚度参数a和惯性矩换算系数Cw计算公式是正确的；将三主桁三索面斜拉桥和悬索桥空间模型等效成平面模型,将平面模型计算结果乘以荷载横向分布系数得到每个索面的索力、桥塔塔底压力、竖杆和斜杆轴力以及结构变形,平面模型与空间模型计算结果误差较小,具有较高的精度,该方法可以用于结构初步设计计算分析；在三主桁三索面的缆索承重体系中,在恒载和指定对称荷载作用下,中索面索力和边索面索力的比值基本在1.1左右,且恒载占主要部分,三个主桁的上下弦杆受力相对比较均匀,说明三主桁三索面的缆索承重体系是一种比较合理的结构形式。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441.2

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本文编号：2739571