斜拉桥模型加载装置的研制与承载性能的研究

发布时间：2020-10-29 21:12

　　 用物理模型或者适当实物对机械零件或者部分构件进行应力分析的一种实验方法我们称它为试验应力分析。工程建造过程中的每一结构往往形状并不单一,其所施加的荷载的种类也非常多。运用模型试验的方法去解决工程实际问题,可以制作和工程实际结构相同的模型,通过测量便可获得实际工程中各部件在运行时的应变。为减轻实际实物的重量和得到足够的强度及刚度,我们对这些构件采用了适当的试验方法进行精密的试验应力分析,用来获得准确的数据以作为最后工程定型的依据。试验中的桥梁模型,是依照实际的工程桥梁构造按照一定的比重设计制作出具有真实构造的用于实验的替代物,它拥有实际工程桥梁结构的整个特性或一部分特性,但实验模型的尺寸要比实际结构尺寸小很多。我们对模型进行实验,可以模仿与工程结构近似的运行状况,以达到对实际工程的工作状况完成计算和研究。模型试验的具体内容包括模型设计、模型的制作、测试实验过程以及结果分析,而最为核心的问题就是怎样进行设计模型。考虑到实验的结论能与工程实际的运行状况较好联系起来,在制定实验模型方案时紧紧抓住了相似理论定律使模型试验的结果可以方便地返回到原型中去。伊通河斜拉桥主要构造分为三个部分:一个是钢筋混凝土主箱梁、另一个是美丽宏伟的斜塔、还有9组优质钢造斜拉索。该桥负载特性非常的复杂,较其它梁式构造桥梁复杂很多。斜拉桥在承受负荷状态下,斜拉索的拉力可消减主箱梁承载的弯矩。钢筋混凝土主箱梁的斜拉桥在很长一段时期内进行的试验探究并不多,希望通过本实验为后来的研究提供一定的参考数据。本次探讨过程中我们选择近似模型的实验方法,根据原桥梁实际结构尺寸,截取负载最大的部分制作了实验模型。对这座独塔双索面钢筋混凝土箱梁斜拉桥进行试验、分析、计算;探讨其设计的合理性。实验的主要目的是:1、学习模型实验的理论和操作方法,验证其在工程实际当中应用的正确性;2、对单塔斜拉桥的结构进行负载分析和计算,探讨其设计方案的合理性;3、学习结构力学的理论和研究方法。
【学位单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U448.27
【部分图文】：

以及其优越的耐用性，智慧的劳动主人们原地取材，漂亮的石梁桥、简洁的石柱桥、??宏伟的石拱桥梁在中国大地上一座座被建立了起来，创造了几千年来中国桥梁的辉??煌。河北赵县汶河上建筑的安济桥［２］流传千古（如图１－１）；体现出桥梁工程技术和技??艺的福建省洛阳河上的万安桥（如图１－２）等都是劳动人民智慧的结晶。??ｂ?—?Ｆ：…■??图１－１河北赵县安济桥?图１－２福建洛河万安桥??Ｆｉｇ．?１－１?Ａｎｊｉ?Ｂｒｉｄｇｅ，?Ｚｈａｏｘｉａｎ，?Ｈｅｂｅｉ?Ｆｉｇ．?１－２?Ｌｕｏｈｅ?Ｗａｎ?Ａｎ?Ｂｒｉｄｇｅ，?Ｆｕｊｉａｎ??在近代桥梁高速发展的过程中，不断有新型式的桥梁被建造，从当初的木材柝??石头桥，到后来的钢架桥。桥梁的结构也不断变化，有了以梁作为主承载的梁桥、以??铰链连接的悬索桥、以斜索连接桥塔的斜拉桥，结构搭配重新组合建设的各种复合式??桥梁正在不断涌现。不仅如此，人们不再满足于桥梁的日常通勤作用，还把它们和当??地的自然景观融和在一起，给后人留下了灿烂的文化遗产［３］。人们在追求桥梁技术发??展的同时

以及其优越的耐用性，智慧的劳动主人们原地取材，漂亮的石梁桥、简洁的石柱桥、??宏伟的石拱桥梁在中国大地上一座座被建立了起来，创造了几千年来中国桥梁的辉??煌。河北赵县汶河上建筑的安济桥［２］流传千古（如图１－１）；体现出桥梁工程技术和技??艺的福建省洛阳河上的万安桥（如图１－２）等都是劳动人民智慧的结晶。??ｂ?—?Ｆ：…■??图１－１河北赵县安济桥?图１－２福建洛河万安桥??Ｆｉｇ．?１－１?Ａｎｊｉ?Ｂｒｉｄｇｅ，?Ｚｈａｏｘｉａｎ，?Ｈｅｂｅｉ?Ｆｉｇ．?１－２?Ｌｕｏｈｅ?Ｗａｎ?Ａｎ?Ｂｒｉｄｇｅ，?Ｆｕｊｉａｎ??在近代桥梁高速发展的过程中，不断有新型式的桥梁被建造，从当初的木材柝??石头桥，到后来的钢架桥。桥梁的结构也不断变化，有了以梁作为主承载的梁桥、以??铰链连接的悬索桥、以斜索连接桥塔的斜拉桥，结构搭配重新组合建设的各种复合式??桥梁正在不断涌现。不仅如此，人们不再满足于桥梁的日常通勤作用，还把它们和当??地的自然景观融和在一起，给后人留下了灿烂的文化遗产［３］。人们在追求桥梁技术发??展的同时

??桥在经历了无数次的演变之后最终显现在人们眼前，图１－３是历代斜拉桥的演变过程??［３］??０??＿？斜塔无背索斜拉桥??常规斜拉桥?￣｜｜＾塔有背索斜拉桥??一斜塔无背索部分斜拉桥??图１－３?斜塔无背索斜拉桥的演变??Ｆｉｇ．?１－３?ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ａ?ｓｋｅｗ?ｃａｂｌｅ－ｓｔａｙｅｄ?ｂｒｉｄｇｅ?ｗｉｔｈ?ｎｏ?ｂａｃｋ?ｃａｂｌｅ??５０多年的发展，斜拉桥已经不仅是当前最具有想象力而且具有深远浓厚内涵、深??受人们喜爱的桥梁，它适用于各种不同的地理环境条件，从２００米跨度至７００多米宽，??斜拉桥渐渐地在技术层面土拥有了强大的实现价值［４］。不仅如此，在效益上也突出了??它的存在价值。早在３００年前，外国的桥梁设计专家提出了有关斜拉桥方面的设想，??他们这样说：“斜拉桥的主梁主要是受力弯曲，而起到支撑作用的主要来自于桥塔所??承受的压力以及斜拉索的拉力，整个桥梁在通车营运阶段时受力繁杂”?［５］？，按照这样??的说法斜拉桥设计更为困难，其计算方法要比梁式桥更为复杂，当然其施工工艺要求??也会更尚。??斜拉桥在结构上主要由三部分组成：钢筋混凝土结构主箱梁、单个或多个桥塔、??钢制斜拉索。钢筋混凝土的主箱梁主要承受来自竖方向的压应力
【参考文献】

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本文编号：2861458