大跨度高速铁路混合梁斜拉桥钢-混结合段静力力学性能及模型试验方案研究
发布时间：2022-10-30 21:06
混合梁斜拉桥自从问世以来,因其跨越能力强、承载能力高以及经济性能优越在公路桥梁上得到广泛应用,近10年来,随着我国铁路建设的快速发展,混合梁斜拉桥逐渐应用于铁路桥梁上。但由于铁路荷载大,对线路平稳性要求高,目前国内外大跨度高速铁路混合梁斜拉桥的应用实例很少,针对其钢-混结合段的研究也相对较少。安庆至九江铁路长江大桥主跨672m,设计行车速度为350km/h,四线混合梁斜拉桥,是我国目前跨度最大的高速铁路钢箱混合梁斜拉桥,也是目前国内线路最多、荷载最大的铁路箱梁斜拉桥。其钢-混结合段采用改进后的无格室顶底板承压板形式,是桥梁刚度的突变处,其受力性能的好坏直接影响着主梁乃至全桥的力学性能,是安庆至九江铁路长江大桥研究的重点和难点。本文以安庆至九江铁路长江大桥为工程背景,对其钢-混结合段展开静力力学性能与模型试验方案研究,主要研究内容及成果如下:（1）采用ANSYS有限元软件建立安庆至九江铁路长江大桥钢-混结合段的空间有限元模型,通过计算分析了该结构的受力特性以及结构刚度和竖向变形特性。结果表明:钢-混结合段在最大负弯矩工况下受力最不利,结构整体应力水平较低,具有足够的安全储备;钢-混结合段...
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 大跨度混合梁斜拉桥概述
1.1.1 大跨度混合梁斜拉桥的特点
1.1.2 公路混合梁斜拉桥的发展历程
1.1.3 铁路混合梁斜拉桥的发展历程
1.2 钢-混结合段的研究现状
1.2.1 钢-混结合段的整体设计研究
1.2.2 钢-混结合段的受力性能研究
1.2.3 钢-混结合段研究存在的问题
1.3 本文的研究背景与研究内容
1.3.1 研究背景
1.3.2 主要研究内容
第二章 钢-混结合段有限元计算分析
2.1 概述
2.2 钢-混结合段有限元模型
2.2.1 材料参数
2.2.2 单元选取
2.2.3 网格划分
2.2.4 边界条件及荷载工况
2.3 有限元结果分析
2.3.1 钢梁部分
2.3.2 混凝土梁部分
2.4 钢-混结合段传力机理分析
2.4.1 钢梁部分应力分布规律
2.4.2 混凝土梁段应力分布规律
2.4.3 传力比分析
2.5 钢-混结合段刚度过渡平稳性分析
2.5.1 截面特性变化规律
2.5.2 竖向位移变化规律
2.6 本章小结
第三章 钢-混结合段构造参数分析
3.1 概述
3.2 承压板厚度影响性分析
3.3 结合段长度影响性分析
3.4 钢梁过渡段长度影响性分析
3.5 钢格室和混凝土格室影响性分析
3.6 本章小结
第四章 钢-混结合段静载模型试验方案设计
4.1 概述
4.2 试验模型方案比选
4.3 试验模型设计
4.3.1 几何尺寸设计
4.3.2 剪力件设计
4.3.3 预应力钢绞线设计
4.3.4 普通钢筋布置
4.3.5 加载端和传力段设计
4.4 测试方案设计
4.4.1 应变测点布置
4.4.2 变形测点布置
4.5 加载方案设计
4.5.1 加载工况
4.5.2 加载装置
4.5.3 加载步骤
4.6 本章小结
第五章 模型试验等效性分析
5.1 试验模型有限元模型
5.2 应力分布等效
5.3 应力传递等效
5.4 本章小结
结论与展望
结论
展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
攻读硕士学位期间参与的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国高速铁路桥梁设计技术及探索[J]. 周勇政,陈良江,高策. 桥梁建设. 2018(05)
[2]浅谈混合梁在我国桥梁中的应用与设计要点[J]. 米肖松. 工程建设与设计. 2018(19)
[3]福厦客运专线乌龙江特大桥主桥方案研究[J]. 任征. 铁道标准设计. 2018(07)
[4]我国铁路斜拉桥的实践与设计参数研究[J]. 陈良江. 铁道建筑. 2017(11)
[5]混合梁斜拉桥钢-混结合段有限元分析[J]. 叶翰松,朱亚林,李端洲,马驰. 安徽建筑大学学报. 2016(02)
[6]铁路混合梁斜拉桥钢-混结合段受力及参数分析[J]. 蒲黔辉,周阳,施洲. 桥梁建设. 2016(01)
[7]铁路箱形混合梁斜拉桥钢-混结合段有限元分析[J]. 姚亚东,杨永清,刘振标,蒲黔辉,施洲. 桥梁建设. 2015(01)
[8]混合梁斜拉桥钢-混结合段受力行为仿真分析[J]. 张景峰,李小珍,肖林,鲍宇文. 西南交通大学学报. 2014(04)
[9]组合梁斜拉桥钢混结合段钢格室的参数设计及力学性能分析[J]. 胡峰强,万宏龙,吕黎明. 南昌大学学报(工科版). 2014(01)
[10]九江长江公路大桥钢-混结合段模型试验研究[J]. 张奇志,吴宝诗. 桥梁建设. 2013(05)
博士论文
[1]有格室前后承压板式钢混结合段静力行为研究[D]. 姚亚东.西南交通大学 2016
[2]大跨度铁路混合梁斜拉桥钢—混结合段静力和疲劳性能研究[D]. 周阳.西南交通大学 2016
[3]大跨径混合梁斜拉桥结合段受力性能试验[D]. 江祥林.长安大学 2015
[4]混合梁斜拉桥钢混结合段受力性能的试验研究与理论分析[D]. 黄彩萍.华中科技大学 2012
[5]混合梁斜拉桥结合段的力学特性研究[D]. 陈开利.东北大学 2006
硕士论文
[1]高速铁路斜拉桥钢—混叠合箱梁受力特性及节段模型试验研究[D]. 朱杰.西南交通大学 2018
[2]钢—混结合梁斜拉桥结合段有限元计算关键技术研究[D]. 曾传皓.重庆交通大学 2017
[3]混合梁斜拉桥钢—混结合段受力特性及试验模型方案研究[D]. 赵瑞兴.西南交通大学 2017
[4]大跨度铁路斜拉桥锚拉板式索梁锚固区受力特性研究[D]. 庄义民.西南交通大学 2017
[5]混合梁斜拉桥钢混结合段的力学性能研究[D]. 万宏龙.南昌大学 2012
[6]混合梁桥钢—混凝土结合段疲劳受力性能研究[D]. 杨胜启.西南交通大学 2012
[7]混合梁斜拉桥钢混结合段受力机理分析[D]. 王亚齐.华中科技大学 2012
[8]洋浦大桥钢—混结合段试验研究[D]. 曼亚平.中南大学 2011
[9]南京长江三桥桥塔钢—混结合段剪力键选型试验研究[D]. 周浩.西南交通大学 2005
本文编号：3699484
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 大跨度混合梁斜拉桥概述
1.1.1 大跨度混合梁斜拉桥的特点
1.1.2 公路混合梁斜拉桥的发展历程
1.1.3 铁路混合梁斜拉桥的发展历程
1.2 钢-混结合段的研究现状
1.2.1 钢-混结合段的整体设计研究
1.2.2 钢-混结合段的受力性能研究
1.2.3 钢-混结合段研究存在的问题
1.3 本文的研究背景与研究内容
1.3.1 研究背景
1.3.2 主要研究内容
第二章 钢-混结合段有限元计算分析
2.1 概述
2.2 钢-混结合段有限元模型
2.2.1 材料参数
2.2.2 单元选取
2.2.3 网格划分
2.2.4 边界条件及荷载工况
2.3 有限元结果分析
2.3.1 钢梁部分
2.3.2 混凝土梁部分
2.4 钢-混结合段传力机理分析
2.4.1 钢梁部分应力分布规律
2.4.2 混凝土梁段应力分布规律
2.4.3 传力比分析
2.5 钢-混结合段刚度过渡平稳性分析
2.5.1 截面特性变化规律
2.5.2 竖向位移变化规律
2.6 本章小结
第三章 钢-混结合段构造参数分析
3.1 概述
3.2 承压板厚度影响性分析
3.3 结合段长度影响性分析
3.4 钢梁过渡段长度影响性分析
3.5 钢格室和混凝土格室影响性分析
3.6 本章小结
第四章 钢-混结合段静载模型试验方案设计
4.1 概述
4.2 试验模型方案比选
4.3 试验模型设计
4.3.1 几何尺寸设计
4.3.2 剪力件设计
4.3.3 预应力钢绞线设计
4.3.4 普通钢筋布置
4.3.5 加载端和传力段设计
4.4 测试方案设计
4.4.1 应变测点布置
4.4.2 变形测点布置
4.5 加载方案设计
4.5.1 加载工况
4.5.2 加载装置
4.5.3 加载步骤
4.6 本章小结
第五章 模型试验等效性分析
5.1 试验模型有限元模型
5.2 应力分布等效
5.3 应力传递等效
5.4 本章小结
结论与展望
结论
展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
攻读硕士学位期间参与的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国高速铁路桥梁设计技术及探索[J]. 周勇政,陈良江,高策. 桥梁建设. 2018(05)
[2]浅谈混合梁在我国桥梁中的应用与设计要点[J]. 米肖松. 工程建设与设计. 2018(19)
[3]福厦客运专线乌龙江特大桥主桥方案研究[J]. 任征. 铁道标准设计. 2018(07)
[4]我国铁路斜拉桥的实践与设计参数研究[J]. 陈良江. 铁道建筑. 2017(11)
[5]混合梁斜拉桥钢-混结合段有限元分析[J]. 叶翰松,朱亚林,李端洲,马驰. 安徽建筑大学学报. 2016(02)
[6]铁路混合梁斜拉桥钢-混结合段受力及参数分析[J]. 蒲黔辉,周阳,施洲. 桥梁建设. 2016(01)
[7]铁路箱形混合梁斜拉桥钢-混结合段有限元分析[J]. 姚亚东,杨永清,刘振标,蒲黔辉,施洲. 桥梁建设. 2015(01)
[8]混合梁斜拉桥钢-混结合段受力行为仿真分析[J]. 张景峰,李小珍,肖林,鲍宇文. 西南交通大学学报. 2014(04)
[9]组合梁斜拉桥钢混结合段钢格室的参数设计及力学性能分析[J]. 胡峰强,万宏龙,吕黎明. 南昌大学学报(工科版). 2014(01)
[10]九江长江公路大桥钢-混结合段模型试验研究[J]. 张奇志,吴宝诗. 桥梁建设. 2013(05)
博士论文
[1]有格室前后承压板式钢混结合段静力行为研究[D]. 姚亚东.西南交通大学 2016
[2]大跨度铁路混合梁斜拉桥钢—混结合段静力和疲劳性能研究[D]. 周阳.西南交通大学 2016
[3]大跨径混合梁斜拉桥结合段受力性能试验[D]. 江祥林.长安大学 2015
[4]混合梁斜拉桥钢混结合段受力性能的试验研究与理论分析[D]. 黄彩萍.华中科技大学 2012
[5]混合梁斜拉桥结合段的力学特性研究[D]. 陈开利.东北大学 2006
硕士论文
[1]高速铁路斜拉桥钢—混叠合箱梁受力特性及节段模型试验研究[D]. 朱杰.西南交通大学 2018
[2]钢—混结合梁斜拉桥结合段有限元计算关键技术研究[D]. 曾传皓.重庆交通大学 2017
[3]混合梁斜拉桥钢—混结合段受力特性及试验模型方案研究[D]. 赵瑞兴.西南交通大学 2017
[4]大跨度铁路斜拉桥锚拉板式索梁锚固区受力特性研究[D]. 庄义民.西南交通大学 2017
[5]混合梁斜拉桥钢混结合段的力学性能研究[D]. 万宏龙.南昌大学 2012
[6]混合梁桥钢—混凝土结合段疲劳受力性能研究[D]. 杨胜启.西南交通大学 2012
[7]混合梁斜拉桥钢混结合段受力机理分析[D]. 王亚齐.华中科技大学 2012
[8]洋浦大桥钢—混结合段试验研究[D]. 曼亚平.中南大学 2011
[9]南京长江三桥桥塔钢—混结合段剪力键选型试验研究[D]. 周浩.西南交通大学 2005
本文编号：3699484
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