城市宽桥面异型拱梁组合体系受力性能

发布时间：2023-01-08 15:30

　　拱梁组合体系是指拱肋和系梁发挥各自的材料特性、协同作用、共同承受荷载的一种桥型。该桥型刚度大,降低了传统拱桥对于墩台及基础承载力的要求,而且能设计出各种优美的造型。造型多变、受力复杂、设计周期短是工程师在设计拱梁组合体系桥遇到重要问题。随着景观桥梁外观要求的不断提高,异形拱梁组合体系桥的应用越来越广泛,但该类桥梁相应的分析理论有所滞后,诸如异型拱桥合理拱轴线、宽桥面应力横向分布规律、吊杆内力优化、异型拱肋稳定问题、梁拱合理刚度比值、拱梁结合部位受力改善措施等方面的研究相对较少,因而有必要对拱梁组合体系受力特点及相应的优化措施展开深入研究。以宽桥面异型拱梁组合体系——客都大桥为工程背景,展开相关研究,得到以下主要研究成果:（1）根据静力分析方法,对异型拱受力模式进行简化,通过对不同吊杆角度的比较,发展完善了异型拱桥合理的拱轴线方程;（2）对影响矩阵法进行简化,即最小弯曲能量法,对客都大桥成桥恒载索力进行求解;同时采用MATLAB中的优化工具箱进行成桥索力的二次调整,对比了一次成桥的索力值,误差控制在5%以内;（3）根据实际施工阶段建立全桥杆系模型,对客都大桥成桥状态、移动荷载工况和运营状... 

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 拱梁组合体系的特点与分类
        1.2.1 拱梁组合体系桥的特点
        1.2.2 拱梁组合体系桥的分类
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 拱梁组合体系桥发展概况
        1.3.2 拱梁组合体系桥研究现状
        1.3.3 主要存在的问题
    1.4 依托工程
    1.5 主要研究内容
第二章 异型拱梁组合体系与整体受力分析
    2.1 概述
    2.2 工程概况
    2.3 异型拱桥拱轴线求解方法
        2.3.1 常规拱轴线
        2.3.2 异型拱轴线
    2.4 成桥吊杆力优化分析
        2.4.1 设计荷载
        2.4.2 有限元模型建立
        2.4.3 吊杆力优化
    2.5 运营阶段桥梁整体受力分析
        2.5.1 恒载下结构受力分析
        2.5.2 移动荷载下结构响应分析
        2.5.3 运营阶段最不利组合效应分析
    2.6 本章小结
第三章 成桥状态拱肋稳定性与宽桥面横向应力分析
    3.1 概述
    3.2 成桥状态拱肋稳定性分析
        3.2.1 拱肋稳定性
        3.2.2 拱肋稳定系数
    3.3 应力横向分布与温度应力分析
        3.3.1 ANSYS模型的建立
        3.3.2 恒载作用横向应力分析
        3.3.3 温度荷载下宽幅桥面应力横向分布
    3.4 本章小结
第四章 宽幅桥面异型拱梁组合体系拱梁荷载比及合理刚度
    4.1 概述
    4.2 拱梁荷载比
        4.2.1 拱梁荷载比与等效膜张力
        4.2.2 拱梁荷载比影响因素
    4.3 拱梁合理刚度的确定
        4.3.1 梁拱轴向刚度比
        4.3.2 梁拱弯曲刚度比
    4.4 本章小结
第五章 钢混结合段局部应力分析
    5.1 概述
    5.2 钢混结合段构造
    5.3 局部实体有限元模型的建立
        5.3.1 几何模型
        5.3.2 边界与荷载
    5.4 最不利工况下结构响应
        5.4.1 结构位移
        5.4.2 Mises等效应力
        5.4.3 主拉应力
        5.4.4 主压应力
    5.5 本章小结
结论与展望
    主要研究结论
    进一步研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3728721