大跨径钢管混凝土拱桥合理拱轴线形研究
发布时间：2023-11-12 12:59
大跨径钢管混凝土拱桥合理拱轴线形对结构承载能力起着至关重要的作用,特别是对于跨径超过500m的大跨径钢管混凝土拱桥,拱轴线形与压力线的偏差会极大影响大跨径钢管混凝土拱桥的受力状态。故本文以主跨530m的大跨径钢管混凝土拱桥——波司登长江大桥为工程依托,主要从以下几个方面进行研究:(1)简单介绍合理拱轴线形的研究现状,推导圆弧线、抛物线、悬链线和样条曲线等几种常用的拱轴线形数学模型,从操作复杂性和受力合理性两个方面定性分析既有拱轴线形优化方法的不足之处。(2)为定量分析各拱轴线形优化方法在钢管混凝土拱桥中的适用性,提出一种可以评价钢管混凝土拱桥结构受力状态的指标——钢管混凝土拱桥拱轴线形优化综合评分法(CFST-AAO综合评分法),从钢管混凝土拱桥强度、刚度、稳定性等受力角度和拱轴线形优化方法的操作复杂性角度,精确评价各拱轴线形优化方法在钢管混凝土拱桥中的适用性。(3)根据既有拱轴线形优化方法的缺陷和拱轴线形优化实质——保证拱肋主要杆件受力状态最优,提出一种新的拱轴线形优化方法——主管偏心距最小法。以波司登长江大桥为例分别计算抛物线、悬链线等传统拱轴线在弯曲能量最小法、截面偏心距最小法和...
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 钢管混凝土拱桥发展概述
1.2 合理拱轴线形研究现状
1.2.1 圆弧线
1.2.2 抛物线
1.2.3 悬链线
1.2.4 样条曲线
1.2.5 新型拱轴线
1.3 存在的问题
1.4 主要研究内容
1.4.1 本文主要研究内容
1.4.2 技术路线
第二章 既有拱轴线形优化方法及缺陷分析
2.1 拱的合理拱轴线
2.1.1 拱的压力线
2.1.2 拱的合理拱轴线
2.2 几种常用的拱轴线形
2.2.1 圆曲线
2.2.2 抛物线
2.2.3 悬链线
2.2.4 三次样条曲线
2.3 拱轴线形优化方法
2.3.1 五点重合法
2.3.2 弯曲能量最小法
2.3.3 截面偏心距最小法
2.4 既有拱轴线形优化方法的缺陷分析
2.4.1 五点重合法
2.4.2 截面偏心距最小法
2.4.3 弯曲能量最小法
2.4.4 既有拱轴线形优化方法缺陷汇总
2.5 本章小结
第三章 CFST-AAO综合评分法
3.1 CFST-AAO综合评分法基本公式
3.2 专家打分法
3.2.1 打分方法
3.2.2 基本步骤
3.3 强度指标计算
3.4 刚度指标计算
3.5 稳定性指标计算
3.6 拱轴线形评判指标计算
3.7 本章小结
第四章 主管偏心距最小法的提出
4.1 主管偏心距最小法概念及公式推导
4.1.1 主管偏心距最小法概念
4.1.2 主管偏心距最小法公式推导
4.2 主管偏心距最小法缺陷分析
4.3 主管偏心距最小法在钢管混凝土拱桥中的适用性分析
4.3.1 工程概况
4.3.2 成桥状态有限元模拟
4.3.3 桁式截面主拱坐标参数化计算方法
4.3.4 抛物线及悬链线最优拱轴线形计算
4.3.5 拱轴线形评判指标计算
4.4 本章小结
第五章 基于主管偏心距最小法确定钢管混凝土拱桥拱轴线形
5.1 主管偏心距迭代法确定钢管混凝土拱桥拱轴线形
5.1.1 主管偏心距迭代法公式推导
5.1.2 主管偏心距迭代流程
5.2 三次样条插值函数优化拱轴线形
5.2.1 三次样条插值函数理论推导
5.2.2 三次样条插值函数优化流程
5.3 本章小结
第六章 主管偏心距迭代法在钢管混凝土拱桥中的应用研究
6.1 波司登长江大桥拱轴线形计算
6.1.1 主管偏心距迭代计算
6.1.2 三次样条插值函数计算
6.2 优化前后内力分析对比
6.3 CFST-AAO综合评分法对比分析
6.3.1 三次样条插值函数拱轴线形评判指标计算
6.3.2 抛物线拱轴线形评判指标计算
6.3.3 拱轴线形评判指标对比结果
6.4 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 存在的问题
致谢
参考文献
附件A 桁式截面主拱坐标参数化计算方法算法
附件B 三次样条插值函数算法
附件C 重要性系数专家打分表
附页
攻读学位期间取得的研究成果
发表的学术论文
主要参与的项目
本文编号：3863203
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 钢管混凝土拱桥发展概述
1.2 合理拱轴线形研究现状
1.2.1 圆弧线
1.2.2 抛物线
1.2.3 悬链线
1.2.4 样条曲线
1.2.5 新型拱轴线
1.3 存在的问题
1.4 主要研究内容
1.4.1 本文主要研究内容
1.4.2 技术路线
第二章 既有拱轴线形优化方法及缺陷分析
2.1 拱的合理拱轴线
2.1.1 拱的压力线
2.1.2 拱的合理拱轴线
2.2 几种常用的拱轴线形
2.2.1 圆曲线
2.2.2 抛物线
2.2.3 悬链线
2.2.4 三次样条曲线
2.3 拱轴线形优化方法
2.3.1 五点重合法
2.3.2 弯曲能量最小法
2.3.3 截面偏心距最小法
2.4 既有拱轴线形优化方法的缺陷分析
2.4.1 五点重合法
2.4.2 截面偏心距最小法
2.4.3 弯曲能量最小法
2.4.4 既有拱轴线形优化方法缺陷汇总
2.5 本章小结
第三章 CFST-AAO综合评分法
3.1 CFST-AAO综合评分法基本公式
3.2 专家打分法
3.2.1 打分方法
3.2.2 基本步骤
3.3 强度指标计算
3.4 刚度指标计算
3.5 稳定性指标计算
3.6 拱轴线形评判指标计算
3.7 本章小结
第四章 主管偏心距最小法的提出
4.1 主管偏心距最小法概念及公式推导
4.1.1 主管偏心距最小法概念
4.1.2 主管偏心距最小法公式推导
4.2 主管偏心距最小法缺陷分析
4.3 主管偏心距最小法在钢管混凝土拱桥中的适用性分析
4.3.1 工程概况
4.3.2 成桥状态有限元模拟
4.3.3 桁式截面主拱坐标参数化计算方法
4.3.4 抛物线及悬链线最优拱轴线形计算
4.3.5 拱轴线形评判指标计算
4.4 本章小结
第五章 基于主管偏心距最小法确定钢管混凝土拱桥拱轴线形
5.1 主管偏心距迭代法确定钢管混凝土拱桥拱轴线形
5.1.1 主管偏心距迭代法公式推导
5.1.2 主管偏心距迭代流程
5.2 三次样条插值函数优化拱轴线形
5.2.1 三次样条插值函数理论推导
5.2.2 三次样条插值函数优化流程
5.3 本章小结
第六章 主管偏心距迭代法在钢管混凝土拱桥中的应用研究
6.1 波司登长江大桥拱轴线形计算
6.1.1 主管偏心距迭代计算
6.1.2 三次样条插值函数计算
6.2 优化前后内力分析对比
6.3 CFST-AAO综合评分法对比分析
6.3.1 三次样条插值函数拱轴线形评判指标计算
6.3.2 抛物线拱轴线形评判指标计算
6.3.3 拱轴线形评判指标对比结果
6.4 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 存在的问题
致谢
参考文献
附件A 桁式截面主拱坐标参数化计算方法算法
附件B 三次样条插值函数算法
附件C 重要性系数专家打分表
附页
攻读学位期间取得的研究成果
发表的学术论文
主要参与的项目
本文编号：3863203
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3863203.html
