大轴重重载列车作用下钢板梁重载适应性研究

发布时间：2017-09-04 18:18

  本文关键词：大轴重重载列车作用下钢板梁重载适应性研究

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【摘要】：随着铁路重载列车的开行,对既有梁桥的静力性能、动力性能以及疲劳性能都有一定的影响。本文针对京广线上既有钢板梁桥在铁科院给定的GQ80(27t)、KZ80(27 t)、C80(25 t)等大轴重重载作用下进行了适应性分析。本文通过对京广线编号分别为叁标桥0011-24 m,32 m,40 m上承式钢板梁桥、专桥9550-19 m下承式钢板梁桥、专桥9513-19.3 m箱型钢板梁桥等既有钢板梁桥进行在大轴重重载作用下钢板梁桥的整体适应性研究以及局部适应性研究;再通过Midas/Civil软件分别建立不同跨度梁桥的空间模型并与平面计算的数据进行比较。得出下面结论:(1)与给定的重载荷载相比较中-活载仍起到主控作用。在中-活载的计算下梁桥竖向刚度只有19 m下承式板梁桥还有很大的储备空间,其余跨度不满足或已经快要到达刚度极限;32 m、40 m钢板梁桥横向刚度都不满足要求,其余跨度的梁桥横向刚度满足要求,并且有一定的安全储备;对于横向倾覆稳定性各跨度板梁桥都满足要求。(2)通过钢板梁桥局部分析得出主梁的总体稳定性均满足要求;主梁腹板局部稳定,除了19 m下承式钢板梁外,其余跨度钢板梁其加劲肋构造要求都不满足现行规范,经检算腹板局部稳定满足原设计规范要求,但是不满足现行规范要求;疲劳检算时,叁标桥0011中的3种跨度的钢板梁,主要疲劳细节不满足现行规范要求。(3)通过建立钢板梁桥Midas/Civil的空间有限元模型,得到Midas/Civil空间模型计算的结果与平面计算结果基本一致,也进一步应证了平面计算结果的正确性。除19 m下承式钢板梁疲劳应力满足要求外,其中大部分跨度桥梁的疲劳应力与竖向挠度都不满足要求。
【关键词】：重载 钢板梁桥 刚度 疲劳应力 整体稳定性 适应性研究
【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
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 课题研究背景及意义8
• 1.2 国内对钢板梁桥的研究现状8-10
• 1.3 国外对钢板梁桥的研究现状10-12
• 1.4 本课题主要研究内容12-15
• 第二章 既有线典型钢板梁桥的服役现状分析15-23
• 2.1 既有钢板梁桥标准梁简介15-19
• 2.1.1 结构类型15-16
• 2.1.2 跨度范围16-17
• 2.1.3 设计活载标准17-18
• 2.1.4 建成年代18
• 2.1.5 支座类型18-19
• 2.1.6 小结19
• 2.2 既有钢桥病害19-22
• 2.3 年运量统计分析22-23
• 第三章 既有线钢板梁在重载条件下的整体受力适应性分析23-46
• 3.1 钢板梁基本资料23-26
• 3.1.1 钢板梁桥尺寸23-24
• 3.1.2 钢板梁桥示意图24-26
• 3.2 荷载类型及图式26-33
• 3.2.1 恒载26
• 3.2.2 列车活载及冲击系数26-31
• 3.2.3 风荷载31-33
• 3.2.4 横向摇摆力33
• 3.3 竖向荷载作用下主梁内力计算与最不利活载分析33-41
• 3.4 竖向刚度计算41-42
• 3.5 横向刚度计算42
• 3.6 横向倾覆稳定性计算42-44
• 3.7 本章小结44-46
• 第四章 既有线钢板梁桥在重载条件下的局部受力适应性分析46-78
• 4.1 截面应力检算46-62
• 4.1.1 主梁应力计算46-49
• 4.1.2 平联应力计算49-58
• 4.1.3 端横联应力计算58-59
• 4.1.4 焊缝应力检算59-62
• 4.2 稳定性检算62-72
• 4.2.1 主梁整体稳定性检算62
• 4.2.2 腹板局部稳定性检算62-70
• 4.2.3 加劲肋截面检算70-72
• 4.3 疲劳性能检算72-74
• 4.4 本章小结74-78
• 第五章 既有线钢板梁桥基于空间模型的重载适应性分析78-92
• 5.1 有限元模型78-79
• 5.2 计算结果分析79-90
• 5.2.1 空间模型主梁应力与平面模型应力的对比79-80
• 5.2.2 空间模型平纵联杆件与平面模型的对比80-83
• 5.2.3 空间模型竖向挠度对比83-84
• 5.2.4 疲劳检算对比84-89
• 5.2.5 横联纵横梁检算对比89-90
• 5.3 本章小结90-92
• 第六章 结论与展望92-94
• 6.1 结论92-93
• 6.2 展望93-94
• 参考文献94-97
• 致谢97-98
• 附录Ⅰ98-107
• 个人简历、在学期间的研究成果107

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本文编号：793097