钢管混凝土系杆拱桥计算分析与研究

发布时间：2017-10-18 17:05

  本文关键词：钢管混凝土系杆拱桥计算分析与研究

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【摘要】：下承式钢管混凝土系杆拱桥是我国桥梁工程中的一种新型桥梁。近年来,我国钢管混凝土系杆拱桥在应用方面处于国际领先水平,但有关该桥型的研究尚不系统与深入,距离成熟的设计理论还有相当的差距,有必要对其进一步进行分析研究。本文以太和三桥151m下承式钢管混凝土系杆拱桥为工程背景,做了以下几个方面的研究工作：1、针对下承式钢管混凝土系杆拱桥结构体系进行了参数研究,分析总结了下承式钢管混凝土系杆拱桥的合理设计参数。通过有限元数值分析的方法,系统的研究了矢跨比、拱肋与系梁刚度比、吊杆布置形式等参数对结构受力特性的影响,给出了各参数的合理取值范围。2、以太和三桥151m下承式钢管混凝土系杆拱桥为研究对象,对该桥稳定性能进行了计算分析。创新地提出在横撑材料用量一定的前提下,比较分析横撑样式对结构稳定性的影响才有实际意义。研究并得出了太和三桥的合理横撑数量及合理布置间距。3、讨论分析了四种系杆拱桥成桥合理吊杆索力的分析计算方法,并分别用四种方法计算了太和三桥的成桥合理吊杆索力。通过对四种成桥状态对比分析,得出了适合太和三桥成桥索力的确定方法。研究为太和三桥的施工监控工作提供了理论基础。
【关键词】：钢管混凝土系杆拱桥 结构参数 横撑 侧向稳定性 成桥合理索力
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U448.225
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-17
• 第一章 绪论17-28
• 1.1 拱桥的起源与发展17-21
• 1.1.1 圬工拱桥17-18
• 1.1.2 钢拱桥18-19
• 1.1.3 混凝土拱桥19
• 1.1.4 钢管混凝土拱桥19-21
• 1.2 钢管混凝土系杆拱桥的分类21-22
• 1.3 钢管混凝土系杆拱桥的特性22-23
• 1.4 钢管混凝土系杆拱桥研究现状23-26
• 1.5 主要研究内容26-28
• 第二章 钢管混凝土系杆拱桥结构静力行为影响参数研究28-50
• 2.1 结构静力行为参数选择28-30
• 2.2 矢跨比对结构静力行为的影响30-38
• 2.2.1 恒载作用下结构内力31-34
• 2.2.2 汽车荷载作用下结构内力34-38
• 2.2.3 小结38
• 2.3 拱梁刚度比对结构静力行为的影响38-43
• 2.3.1 拱肋内力随拱梁刚度比变化规律39-41
• 2.3.2 系梁内力随拱梁刚度比变化规律41-42
• 2.3.3 小结42-43
• 2.4 吊杆布置形式对结构静力行为的影响43-48
• 2.4.1 拱肋恒载内力影响线44-45
• 2.4.2 系梁恒载内力影响线45-46
• 2.4.3 吊杆恒载轴力影响线46-47
• 2.4.4 系梁恒载挠度影响线47-48
• 2.4.5 小结48
• 2.5 本章小结48-50
• 第三章 横撑对结构侧向稳定性的影响50-68
• 3.1 系杆拱桥稳定问题的分析原理50-51
• 3.1.1 拱桥的第一类稳定50-51
• 3.1.2 拱桥的第二类稳定51
• 3.2 全桥稳定性分析51-55
• 3.2.1 模型建立51-52
• 3.2.2 计算荷载及工况52-53
• 3.2.3 全桥弹性稳定性计算53-55
• 3.3 横撑对系杆拱桥稳定性的影响55-57
• 3.3.1 横撑类型的选取55-56
• 3.3.2 横撑类型对系杆拱桥稳定性的影响56-57
• 3.4 合理横撑数量的研究57-59
• 3.4.1 研究思路和工况57
• 3.4.2 稳定性计算结果57-59
• 3.5 合理横撑间距的研究59-65
• 3.5.1 研究思路和工况59-62
• 3.5.2 稳定性计算结果62-65
• 3.6 横撑优化后稳定性验算65-67
• 3.7 本章小结67-68
• 第四章 钢管混凝土系杆拱桥成桥合理吊杆索力的确定68-95
• 4.1 钢管混凝土系杆拱桥成桥吊杆索力的确定方法68-72
• 4.1.1 刚性支承连续梁法68-69
• 4.1.2 力的平衡法69-70
• 4.1.3 刚性吊杆法70
• 4.1.4 最小弯曲能量法70-71
• 4.1.5 有约束的最小弯曲能量法71-72
• 4.2 合理吊杆索力的确定72-79
• 4.2.1 刚性支承连续梁法计算73-76
• 4.2.2 力的平衡法计算76-78
• 4.2.3 刚性吊杆法计算78-79
• 4.2.4 最小弯曲能量法79
• 4.3 成桥状态比较79-93
• 4.3.1 成桥吊杆索力比较80-81
• 4.3.2 成桥系梁恒载内力81-85
• 4.3.3 成桥拱肋恒载内力85-89
• 4.3.4 成桥系梁恒载线形89-93
• 4.4 计算成桥吊杆索力与设计值比较93-94
• 4.5 本章小结94-95
• 第五章 结论与展望95-97
• 5.1 研究结论95-96
• 5.2 研究展望96-97
• 参考文献97-101
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况101

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本文编号：1056100