钢箱系杆拱桥端横梁局部受力分析
发布时间：2021-10-08 12:26
在实际工程中,相关人员针对局部构件的研究主要集中在拱桥拱脚或者吊杆端部等位置,而对于系杆拱桥端横梁的细部分析文章涉及较少。端横梁作为该类型桥的关键局部构件,拱脚、主梁、支座均与端横梁进行交汇,其受力复杂,同时端横梁本身的构造也是十分复杂,因此对端横梁进行局部受力分析是十分必要的。本文以贵州省遵义市湘江河大桥为工程背景,使用有限元软件Midas/civil建立全桥整体模型,进行施工阶段分析,确定了典型施工阶段荷载工况,结合笔者现场施工监控,采集主梁位移、控制截面应变、索力等数据,比较实测值与理论值,验证了整体模型可靠性,为端横梁局部受力分析可靠性奠定了基础。在整体模型基础上提取截断面边界内力值,采用大型通用有限元软件Midas/FEA建立了端横梁局部模型。对端横梁进行典型施工阶段及考虑移动荷载作用下的细部分析,明确了端横梁各构件应力分布情况。通过第四强度理论,考察了端横梁各构件材料强度性能,发现端横梁各构件基本满足强度要求,仅有个别拱脚处横隔板应力值超过容许拉应力。为了改善拱脚下个别横隔板应力值超过容许拉应力的情形,文章从拱脚下横隔板厚度、横隔板布置数量以及横隔板几何形状三个方面进行了局...
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系杆拱桥结构示意图
肋和系梁的弯矩都很小，这种网状拱桥结构体系最能体现“拱肋受压，系梁受拉”的系杆拱受力意图。随着二十世纪钢铁工业蓬勃发展，欧美发达国家的钢材产量以及质量都有很大提升。相比混凝土材料，钢材轻质高强的优势很快在系杆拱桥结构形式中得到了大量普及。从建筑造型来看，钢箱拱桥的方案具有杆件数量较少，受力较合理，钢箱拱肋线条简洁，可加工性强，构造简洁美观。钢箱拱肋桥另一个突出的特点是多采用空间造型，例如提篮式钢箱系杆拱桥、蝴蝶拱桥等，因此往往将该类型桥梁作为城市景观桥梁。1973 年建成的弗雷蒙德桥（Fremont Bridge，图 1-3）位于美国俄勒冈州跨越威拉米特河。该桥为 3 跨连续钢箱拱桥，中跨跨度为 382.62m，中跨拱失高为103.83m，桥面宽 20.73m。该桥的构件设计均为箱形截面，加劲梁则采用了 A588、A411 及 A36 钢来焊接成矩形截面，这是在桥梁发展史中箱型梁设计的一个新颖创造。弗雷蒙德桥施工的最大特点为中跨的架设方法，中央的 275.185m 的桥梁部分重量达到了 6000t，是一次提升架设起来的。
肋和系梁的弯矩都很小，这种网状拱桥结构体系最能体现“拱肋受压，系梁受拉”的系杆拱受力意图。随着二十世纪钢铁工业蓬勃发展，欧美发达国家的钢材产量以及质量都有很大提升。相比混凝土材料，钢材轻质高强的优势很快在系杆拱桥结构形式中得到了大量普及。从建筑造型来看，钢箱拱桥的方案具有杆件数量较少，受力较合理，钢箱拱肋线条简洁，可加工性强，构造简洁美观。钢箱拱肋桥另一个突出的特点是多采用空间造型，例如提篮式钢箱系杆拱桥、蝴蝶拱桥等，因此往往将该类型桥梁作为城市景观桥梁。1973 年建成的弗雷蒙德桥（Fremont Bridge，图 1-3）位于美国俄勒冈州跨越威拉米特河。该桥为 3 跨连续钢箱拱桥，中跨跨度为 382.62m，中跨拱失高为103.83m，桥面宽 20.73m。该桥的构件设计均为箱形截面，加劲梁则采用了 A588、A411 及 A36 钢来焊接成矩形截面，这是在桥梁发展史中箱型梁设计的一个新颖创造。弗雷蒙德桥施工的最大特点为中跨的架设方法，中央的 275.185m 的桥梁部分重量达到了 6000t，是一次提升架设起来的。
【参考文献】：
期刊论文
[1]斜靠式钢箱拱桥力学性能分析[J]. 郭太军,薛瑞杰. 公路. 2012(03)
[2]桥梁健康监测硬件系统的搭建[J]. 黄国伟. 科技促进发展. 2010(S1)
[3]钢桥疲劳研究关键技术分析[J]. 刘晓光. 钢结构. 2007(04)
[4]钢管混凝土拱桥吊杆索力测试与有限元分析[J]. 韦立林,谢开仲,秦荣. 中外公路. 2007(02)
[5]润扬大桥北汊斜拉桥钢箱梁的局部应力测试与分析研究[J]. 丁幼亮,李爱群,赵大亮. 工程力学. 2006(12)
[6]横梁与系杆“丁”字型接头空间应力分析[J]. 叶梅新,吴芹芹,黄琼,韩衍群. 铁道科学与工程学报. 2006(02)
[7]空间梁拱组合式桥梁的分析理论及试验研究[J]. 项贻强,李新生,申永刚,薛静平. 中国公路学报. 2002(01)
[8]钢管混凝土系杆拱桥端结点局部应力分析[J]. 周世军,王华廉,张克华. 桥梁建设. 1994(02)
博士论文
[1]桥基安全性实时监控体系与工程应用研究[D]. 吉林.河海大学 2002
硕士论文
[1]钢箱系杆拱桥施工监控与仿真分析[D]. 李凡.贵州大学 2015
[2]异形拱—连续刚构组合体系桥梁受力分析[D]. 马龙宝.西南交通大学 2014
[3]确定系杆拱桥合理吊杆索力的方法及其应用[D]. 张燕青.浙江大学 2014
[4]大跨度连续梁拱组合桥拱脚局部受力分析[D]. 陈佳德.兰州交通大学 2013
[5]大跨度钢管混凝土拱桥拱座结构受力分析[D]. 演星.西安科技大学 2012
[6]大跨度钢桥日照温度场和温度效应研究[D]. 段飞.西南交通大学 2010
[7]客货共线铁路大跨径连续梁桥动静力性能试验研究[D]. 明海翔.中南大学 2010
[8]预应力碳纤维板锚具有限元分析[D]. 刘连杰.重庆大学 2009
[9]140m下承式钢箱系杆拱桥关键部位局部受力分析[D]. 王月.中南大学 2009
[10]湘潭四桥斜拉拱桥边跨主梁受力性能与横向分析方法研究[D]. 徐璇.中南大学 2007
本文编号：3424155
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系杆拱桥结构示意图
肋和系梁的弯矩都很小，这种网状拱桥结构体系最能体现“拱肋受压，系梁受拉”的系杆拱受力意图。随着二十世纪钢铁工业蓬勃发展，欧美发达国家的钢材产量以及质量都有很大提升。相比混凝土材料，钢材轻质高强的优势很快在系杆拱桥结构形式中得到了大量普及。从建筑造型来看，钢箱拱桥的方案具有杆件数量较少，受力较合理，钢箱拱肋线条简洁，可加工性强，构造简洁美观。钢箱拱肋桥另一个突出的特点是多采用空间造型，例如提篮式钢箱系杆拱桥、蝴蝶拱桥等，因此往往将该类型桥梁作为城市景观桥梁。1973 年建成的弗雷蒙德桥（Fremont Bridge，图 1-3）位于美国俄勒冈州跨越威拉米特河。该桥为 3 跨连续钢箱拱桥，中跨跨度为 382.62m，中跨拱失高为103.83m，桥面宽 20.73m。该桥的构件设计均为箱形截面，加劲梁则采用了 A588、A411 及 A36 钢来焊接成矩形截面，这是在桥梁发展史中箱型梁设计的一个新颖创造。弗雷蒙德桥施工的最大特点为中跨的架设方法，中央的 275.185m 的桥梁部分重量达到了 6000t，是一次提升架设起来的。
肋和系梁的弯矩都很小，这种网状拱桥结构体系最能体现“拱肋受压，系梁受拉”的系杆拱受力意图。随着二十世纪钢铁工业蓬勃发展，欧美发达国家的钢材产量以及质量都有很大提升。相比混凝土材料，钢材轻质高强的优势很快在系杆拱桥结构形式中得到了大量普及。从建筑造型来看，钢箱拱桥的方案具有杆件数量较少，受力较合理，钢箱拱肋线条简洁，可加工性强，构造简洁美观。钢箱拱肋桥另一个突出的特点是多采用空间造型，例如提篮式钢箱系杆拱桥、蝴蝶拱桥等，因此往往将该类型桥梁作为城市景观桥梁。1973 年建成的弗雷蒙德桥（Fremont Bridge，图 1-3）位于美国俄勒冈州跨越威拉米特河。该桥为 3 跨连续钢箱拱桥，中跨跨度为 382.62m，中跨拱失高为103.83m，桥面宽 20.73m。该桥的构件设计均为箱形截面，加劲梁则采用了 A588、A411 及 A36 钢来焊接成矩形截面，这是在桥梁发展史中箱型梁设计的一个新颖创造。弗雷蒙德桥施工的最大特点为中跨的架设方法，中央的 275.185m 的桥梁部分重量达到了 6000t，是一次提升架设起来的。
【参考文献】：
期刊论文
[1]斜靠式钢箱拱桥力学性能分析[J]. 郭太军,薛瑞杰. 公路. 2012(03)
[2]桥梁健康监测硬件系统的搭建[J]. 黄国伟. 科技促进发展. 2010(S1)
[3]钢桥疲劳研究关键技术分析[J]. 刘晓光. 钢结构. 2007(04)
[4]钢管混凝土拱桥吊杆索力测试与有限元分析[J]. 韦立林,谢开仲,秦荣. 中外公路. 2007(02)
[5]润扬大桥北汊斜拉桥钢箱梁的局部应力测试与分析研究[J]. 丁幼亮,李爱群,赵大亮. 工程力学. 2006(12)
[6]横梁与系杆“丁”字型接头空间应力分析[J]. 叶梅新,吴芹芹,黄琼,韩衍群. 铁道科学与工程学报. 2006(02)
[7]空间梁拱组合式桥梁的分析理论及试验研究[J]. 项贻强,李新生,申永刚,薛静平. 中国公路学报. 2002(01)
[8]钢管混凝土系杆拱桥端结点局部应力分析[J]. 周世军,王华廉,张克华. 桥梁建设. 1994(02)
博士论文
[1]桥基安全性实时监控体系与工程应用研究[D]. 吉林.河海大学 2002
硕士论文
[1]钢箱系杆拱桥施工监控与仿真分析[D]. 李凡.贵州大学 2015
[2]异形拱—连续刚构组合体系桥梁受力分析[D]. 马龙宝.西南交通大学 2014
[3]确定系杆拱桥合理吊杆索力的方法及其应用[D]. 张燕青.浙江大学 2014
[4]大跨度连续梁拱组合桥拱脚局部受力分析[D]. 陈佳德.兰州交通大学 2013
[5]大跨度钢管混凝土拱桥拱座结构受力分析[D]. 演星.西安科技大学 2012
[6]大跨度钢桥日照温度场和温度效应研究[D]. 段飞.西南交通大学 2010
[7]客货共线铁路大跨径连续梁桥动静力性能试验研究[D]. 明海翔.中南大学 2010
[8]预应力碳纤维板锚具有限元分析[D]. 刘连杰.重庆大学 2009
[9]140m下承式钢箱系杆拱桥关键部位局部受力分析[D]. 王月.中南大学 2009
[10]湘潭四桥斜拉拱桥边跨主梁受力性能与横向分析方法研究[D]. 徐璇.中南大学 2007
本文编号：3424155
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