连续梁拱组合桥梁空间受力性能与施工关键问题研究

发布时间：2017-09-16 21:05

  本文关键词：连续梁拱组合桥梁空间受力性能与施工关键问题研究

  更多相关文章： 梁拱组合桥梁 空间受力特性 拱肋分担连续梁荷载比 柔性拱 车道荷载 悬臂施工 剪力滞 吊杆张拉顺序

【摘要】：连续梁拱组合桥梁综合了连续梁桥和拱桥的受力特点,具有结构刚度大、跨径长、外形美观等优点,目前在铁路及城市桥梁建设中得到广泛应用。论文以新津河大桥为工程背景,分析了三跨下承式梁拱组合桥梁的空间受力特征,讨论了连续梁悬臂施工、吊杆张拉索力及张拉顺序等对结构受力的影响。具体研究内容及成果如下:(1)基于工程力学原理,针对三跨下承式连续梁拱组合桥梁考虑连续梁和拱肋承受均布荷载的情况,求解了拱肋承担连续梁的荷载比,拱肋拱顶的挠度、轴力及弯矩,以及连续梁中跨跨中的挠度和弯矩。并讨论了连续梁与拱肋抗弯刚度比、矢跨比、边跨与中跨比等参数对拱肋承担连续梁的荷载比的影响,可为梁拱组合桥梁初步设计提供参考。(2)通过Midas/civil建立梁拱组合桥梁和连续梁结构(去掉拱脚螺杆张拉力、拱肋及吊杆)的杆系模型。在部分恒载作用下,分析了柔性拱对梁拱组合桥梁关键截面的位移、内力以及应力的影响,并与连续梁结构进行了对比分析。考虑车道偏载作用下,分析了柔性拱对梁拱组合桥梁和连续梁的中跨跨中位移及内力的影响。(3)采用Midas/civil和Midas/fea建立连续梁悬臂施工时的杆系和三维实体模型。连续梁对称悬臂施工工况下,对比分析了实体模型和杆系模型中连续宽箱梁关键截面顶底板纵向应力沿横向分布规律以及剪力滞系数。分析表明厚边腹板对顶底板剪力滞效应影响很大。连续梁非对称悬臂施工工况下,根据左右幅相差2~4个梁块的不同施工方案,分析了不同步施工对主梁关键截面顶板纵向应力沿横向分布规律及横向应力的影响。(4)分析了成桥和施工阶段吊杆索力的计算方法,根据新津河大桥结构特点,提出采用八、四、两个千斤顶进行吊杆张拉的不同方案,采用倒装分析求解吊杆初拉力,采用正装分析求解施工过程结构受力状况,以吊杆最大初张力、张拉过程中最大吊杆力、拱肋最大应力三者同时达到最小为目标控制原则,求解了最合理的张拉顺序,成功指导了现场吊杆施工。
【关键词】：梁拱组合桥梁 空间受力特性 拱肋分担连续梁荷载比 柔性拱 车道荷载 悬臂施工 剪力滞 吊杆张拉顺序
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 连续梁拱组合桥梁的受力特点9
• 1.2 梁拱组合桥梁的分类和实例9-13
• 1.2.1 分类9-12
• 1.2.2 梁拱组合桥梁施工方法12
• 1.2.3 实例12-13
• 1.3 梁拱组合桥梁的国内外研究现状13-16
• 1.4 本文的工程背景16-20
• 1.5 本文主要研究内容20-22
• 第二章 下承式连续梁拱组合桥梁梁拱协作受力研究22-42
• 2.1 基本假定与求解思路22-24
• 2.1.1 基本假定22-23
• 2.1.2 求解思路23-24
• 2.2 梁拱荷载分担比求解24-34
• 2.2.1 求解过程24-27
• 2.2.2 公式验证27-34
• 2.3 拱肋分担连续梁荷载比t的影响因素分析34-40
• 2.3.1 连续梁与拱肋抗弯刚度比k34-35
• 2.3.2 矢跨比k_135-36
• 2.3.3 边跨与中跨比k_236-37
• 2.3.4 拱肋与连续梁中跨荷载比k_337-38
• 2.3.5 连续梁边跨与中跨荷载比k_438
• 2.3.6 吊杆间距与中跨比k_538-39
• 2.3.7 吊杆面积A_339-40
• 2.4 本章小结40-42
• 第三章 柔性拱体系连续梁受力行为分析42-55
• 3.1 计算模型42-44
• 3.2 柔性拱结构对连续梁受力的影响44-47
• 3.2.1 计算模型及荷载工况44-45
• 3.2.2 计算结果分析比较45-47
• 3.3 汽车偏载效应对连续梁受力的影响47-53
• 3.3.1 车道及车辆荷载的取值47-49
• 3.3.2 车道荷载的布置49-50
• 3.3.3 不同车道荷载工况对连续梁受力的影响50-53
• 3.4 本章小结53-55
• 第四章 悬臂施工阶段宽箱梁空间受力效应分析55-76
• 4.1 宽箱梁杆系模型及实体模型55-56
• 4.2 左右幅对称悬臂施工连续宽箱梁剪力滞分析56-66
• 4.2.1 剪力滞效应56-57
• 4.2.2 宽箱梁剪力滞效应分析57-66
• 4.3 左右幅非对称悬臂施工空间结构效应分析66-74
• 4.3.1 悬臂施工方案设计66-70
• 4.3.2 不同施工方案结果分析70-74
• 4.4 本章小结74-76
• 第五章 吊杆索力及张拉顺序研究76-96
• 5.1 梁拱组合桥梁合理成桥状态研究76-80
• 5.1.1 确定成桥索力的方法76-79
• 5.1.2 确定吊杆初张拉力的方法79-80
• 5.2 成桥索力求解及优化思路80-84
• 5.2.1 成桥索力约束条件81-82
• 5.2.2 成桥索力结果82-84
• 5.3 施工索力确定84-85
• 5.4 吊杆张拉方案分析85-95
• 5.4.1 吊杆张拉原则及方案提出85-86
• 5.4.2 吊杆张拉具体方案86-90
• 5.4.3 不同张拉方案分析结果90-95
• 5.5 本章小结95-96
• 第六章 结论与展望96-98
• 6.1 结论96-97
• 6.2 展望97-98
• 致谢98-99
• 参考文献99-101
• 在学期间发表的论着及取得的科研成果101

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本文编号：865402