大跨度钢桁架拱桥基于稳定性的风撑设计研究

发布时间：2017-05-26 15:06

  本文关键词：大跨度钢桁架拱桥基于稳定性的风撑设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：大跨度钢桁架拱桥以其外形雄壮、跨越能力大、承载能力高等优点受到诸多设计者青睐。对于大跨度钢桁架拱桥,横向风撑的数量、布置位置、样式以及刚度等因素对其稳定性效应明显,是设计过程中需要着重考虑的影响因素。然而从设计和施工角度考虑,风撑设置过密是不合理的,同时也会使拱的上空显得凌乱、繁杂,削弱拱桥的美感。本文以天府新区沈阳路西段锦江桥为工程背景,对该主跨为230m的中承式钢桁架拱桥设计方案重点研究了其静力受力特性、线弹性稳定性能以及基于稳定性风撑结构设计。本文中首先论述了国内外大跨度钢桁架拱桥的发展历史,介绍了大跨度钢桁架拱桥的结构体系。其次阐述了拱桥稳定性的基本理论。再次,根据项目背景建立全桥有限元模型,计算和总结了结构在恒载、活载、温度荷载以及风荷载作用下的受力特点,验算了三种荷载组合工况组合下桥梁结构的静力性能。然后,对比了工程背景中四片桁架方案和原方案在构造上、施工养护难度、景观上优缺点,并对两种方案的成桥状态下的线弹性稳定性能进行了计算分析,对比和总结了两种方案在稳定性能上的优劣。最后,介绍了钢桁架拱桥的常见风撑结构形式,由原方案风撑形式延伸设计了其它8种不同风撑结构形式,并通过对比分析其稳定性,从而研究风撑布置形式以及风撑刚度变化对大跨度钢桁拱的稳定性影响。
【关键词】：大跨度钢桁架拱桥 静力性能 弹性稳定性 风撑 方案比较
【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】：U448.22
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 概述10
• 1.2 大跨度钢桁架拱桥的发展史10-17
• 1.2.1 国外大跨度钢桁架拱桥的发展史10-14
• 1.2.2 国内大跨度钢桁架拱桥的发展历史14-17
• 1.3 钢桁架拱桥的结构体系17-19
• 1.3.1 一般构造17-18
• 1.3.2 钢桁架拱桥分类18
• 1.3.3 钢桁架拱桥结构体系的特点18-19
• 1.4 本文目的及主要工作内容19-20
• 第2章 拱桥稳定的理论分析20-28
• 2.1 拱桥的稳定理论基础20-23
• 2.1.1 失稳问题概述20-22
• 2.1.2 钢桁架拱桥稳定理论概述22
• 2.1.3 失稳判定准则22-23
• 2.2 拱桥的失稳形式23-27
• 2.2.1 拱桥的面内屈曲23-25
• 2.2.2 拱桥的侧倾失稳25-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第3章 结构静力分析28-43
• 3.1 工程背景简介28-31
• 3.2 有限元模型的建立31-32
• 3.2.1 计算荷载参数31
• 3.2.2 有限元模型31-32
• 3.3 成桥运营阶段受力分析32-42
• 3.3.1 恒载作用分析32-33
• 3.3.2 活载作用分析33-34
• 3.3.3 恒载与活载作用效应对比分析34-35
• 3.3.4 温度荷载作用分析35-37
• 3.3.5 荷载作用分析37-39
• 3.3.6 荷载组合计算分析39-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第4章 结构弹性稳定分析43-54
• 4.1 概述43
• 4.2 成桥状态弹性稳定性分析43-47
• 4.2.1 荷载介绍43-44
• 4.2.2 弹性稳定分析结果44-47
• 4.3 四片桁架方案介绍及对比47-50
• 4.4 四片桁架结构弹性稳定性分析50-52
• 4.4.1 四片桁架结构有限元模型的建立50
• 4.4.2 四片桁架结构弹性稳定分析结果50-52
• 4.5 两方案稳定性能对比52-53
• 4.6 本章小结53-54
• 第5章 基于稳定性分析的风撑设计研究54-66
• 5.1 引言54
• 5.2 钢桁架拱桥常见风撑布置形式54-55
• 5.3 风撑布置形式对桁架拱稳定性的影响55-64
• 5.3.1 风撑有无稳定效应分析56-57
• 5.3.2 风撑数量稳定效应分析57-58
• 5.3.3 中横撑稳定效应分析58-61
• 5.3.4 斜撑稳定效应分析61-64
• 5.4 风撑刚度对桁架拱稳定性影响64
• 5.5 本章小结64-66
• 结论与展望66-68
• 主要结论66-67
• 进一步研究的建议67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-71

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 潘炳甫;;斜杆式钢筋混凝土桁架拱桥的分析[J];农田水利与小水电;1983年04期

2 吴志棉;浅谈钢筋混凝土桁架拱桥施工[J];中国建设信息;2003年02期

3 苏彦鸿,丁仕煌,钟辉虹;大跨钢筋混凝土桁架拱桥拆除施工技术[J];建筑技术;2005年06期

4 施曙东;大跨度钢桁架拱桥技术分析[J];交通科技;2005年03期

5 仇垲,胡小告;桁架拱桥检测与分析[J];工程建设与档案;2005年04期

6 马宁;宋建嫱;王晓伟;;预制钢筋混凝土桁架拱桥的设计与施工[J];北方交通;2006年03期

7 李承文;王振领;;桁架拱桥的安全评估[J];四川建筑;2006年04期

8 邓杨芳;周水兴;刘邵平;;三肋钢桁架拱桥分片安装的索力计算[J];市政技术;2009年01期

9 雷霄雯;杨刚;史金星;李晓莉;;钢桁架拱桥的结构优化分析[J];大连海事大学学报;2009年03期

10 廖学燕;沈兆武;曾赞文;马宏昊;蒋耀港;;桁架拱桥控制爆破拆除[J];工程爆破;2010年01期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 艾国志;;海儿洼预应力混凝土组合桁架拱桥介绍[A];第二届全国公路科技创新高层论坛论文集（上卷）[C];2004年

2 项贻强;;钢筋混凝土桁架拱桥二种计算图式的分析比较[A];第六届全国结构工程学术会议论文集（第一卷）[C];1997年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 记者 朱海斌;煤窑沟大桥试通车[N];吐鲁番日报(汉);2010年

2 张新民;国泰桥上午合龙[N];天津日报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 严建科;结构缺陷和损伤对桁架拱桥极限承载力的影响研究[D];长安大学;2010年

2 王承启;大跨度钢桁架拱桥风振研究[D];重庆大学;2011年

3 孙海涛;大跨度钢桁架拱桥关键问题研究[D];同济大学;2007年

4 蔡禄荣;大跨度钢桁架拱桥预拱度设置及拼装误差理论研究[D];华南理工大学;2012年

5 刘智芳;台风区大跨度钢桁架拱桥施工控制关键技术研究[D];华南理工大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王子哲;大跨度钢桁架拱桥基于稳定性的风撑设计研究[D];西南交通大学;2016年

2 雷霄雯;钢桁架拱桥的结构优化分析[D];大连海事大学;2008年

3 颜毅;大跨度钢桁架拱桥受力特性分析[D];重庆交通大学;2008年

4 李芮;大跨径钢桁架拱桥服役状态监测方案研究[D];重庆交通大学;2010年

5 王兴蕊;钢桁架拱桥稳定性与极限承载力研究[D];大连海事大学;2011年

6 张著名;大跨度钢桁架拱桥局部杆件稳定问题研究[D];湖南大学;2007年

7 赵紫彪;大跨径钢桁架拱桥的静力、动力及稳定性分析和方案比较[D];湖南大学;2012年

8 彭小明;大跨度钢桁架拱桥仿真计算分析[D];北京交通大学;2008年

9 杨煊;大跨度钢箱桁架拱桥施工稳定性分析[D];重庆交通大学;2008年

10 王德洪;大跨度钢桁架拱桥施工技术研究[D];西南交通大学;2012年

  本文关键词：大跨度钢桁架拱桥基于稳定性的风撑设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：397196