提篮式钢管混凝土系杆拱桥受力性能分析

发布时间：2017-07-05 07:12

  本文关键词：提篮式钢管混凝土系杆拱桥受力性能分析

  更多相关文章： 系杆拱桥 钢管混凝土 有限元模型 静力性能 稳定安全系数

【摘要】：本文以郑州至开封城际铁路工程DK14+579.57郑州特大桥为工程背景,利用Midas Civil软件,分施工阶段建立了提篮式钢管混凝土系杆拱桥的三维有限元模型,对施工及使用阶段的静力性能和稳定性能进行了分析,并以吊杆张拉顺序、吊杆结构体系和拱肋倾斜角度为参数进行了参数分析,主要结论如下:(1)系梁在各受力阶段始终处于受压状态,总体表现为近梁端轴压力较大。除张拉预应力筋阶段,系梁轴压力随荷载的增大而减小;各施工阶段系梁的弯矩同样为在近梁端较大。与系梁相比,拱肋内力在施工及成桥阶段始终都很小,表现出典型的刚性梁柔性拱特征;在施工和使用阶段,系梁和拱肋的应力和变形均满足规范要求。(2)与顺序安装相比,吊杆采用间隔安装时,对系梁和拱肋的联系作用较弱,但系梁跨中区域和钢梁拱顶区域的弯矩分布比较均匀;与尼尔森吊杆体系相比,平行吊杆体系对系梁和拱肋的联系也较弱,且系梁和拱肋的弯矩及活载弯矩变化值、挠度及活载挠度变化值均较尼尔森体系大,但轴力没有显著差异;恒载下尼尔森体系的吊杆拉力较小,但活载下的疲劳应力幅较大;平行拱肋体系和倾斜拱肋体系下拱桥的静力性能差别不大。(3)郑州特大桥提篮式钢管混凝土系杆拱桥的在各工况下前五阶失稳模态相同,且均为拱肋的横向面外失稳。尼尔森吊杆体系下的稳定安全系数均大于平行吊杆体系,倾斜拱肋体系的稳定安全系数大于平行拱肋体系。
【关键词】：系杆拱桥 钢管混凝土 有限元模型 静力性能 稳定安全系数
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441;U448.225
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 拱桥的发展历史和钢管混凝土拱桥在我国的发展8-10
• 1.1.1 拱桥的发展历史8-9
• 1.1.2 钢管混凝土拱桥的发展9-10
• 1.2 钢管混凝土拱桥研究现状10-11
• 1.3 本文的主要研究内容11-12
• 第二章 郑州特大桥施工及成桥阶段静力性能分析12-32
• 2.1 桥梁概况12-14
• 2.2 计算荷载14
• 2.3 材料参数14-15
• 2.4 结构仿真模型的建立15-16
• 2.5 施工阶段静力性能分析16-29
• 2.5.1 施工阶段的划分16-17
• 2.5.2 施工阶段计算结果分析17-29
• 2.6 成桥阶段的静力性能分析29-31
• 2.7 本章小结31-32
• 第三章 提篮式系杆拱桥静力性能的参数分析32-59
• 3.1 吊杆安装顺序的影响32-36
• 3.2 吊杆结构体系的影响36-44
• 3.2.1 吊杆结构体系对静力性能的影响36-42
• 3.2.2 吊杆结构体系对拱桥影响线特征的影响42-44
• 3.3 拱肋倾斜角度的影响44-57
• 3.3.1 拱肋倾斜角度对静力性能的影响45-55
• 3.3.2 拱肋倾角对拱桥影响线特征的影响55-57
• 3.4 本章小结57-59
• 第四章 郑州特大桥施工及成桥阶段稳定性能分析59-68
• 4.1 稳定性基本理论59
• 4.2 郑州特大桥提篮式系杆拱桥稳定性分析59-61
• 4.3 提篮式系杆拱桥稳定性参数分析61-67
• 4.3.1 吊杆结构体系的影响62-64
• 4.3.2 拱肋倾斜角度的影响64-67
• 4.4 本章小结67-68
• 第五章 结论与展望68-70
• 5.1 结论68-69
• 5.2 展望69-70
• 参考文献70-72
• 致谢72-73
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文73

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本文编号：520967