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大跨度预应力输煤栈桥结构优化设计研究
| 论文题名： | 大跨度预应力输煤栈桥结构优化设计研究 |
| 关键词： | 大跨度预应力输煤栈桥结构;动力特性;地震响应;抗震性能 |
| 摘要： | 近几十年来,我国经济建设取得快速发展,工业得到长足的进步,对能源需求不断加大,用于矿山、电厂的新建输煤栈桥不断增多。当前,我国钢材产量与质量的不断提升和钢结构制造与安装水平的不断提高,同时由于钢结构本身的优点如自重轻、强度高、可改造性强、施工速度快、抗震性能好、综合经济效益高等一系列优点,促使将越来越多地采用钢结构输煤栈桥。现有栈桥结构不能满足道路总图规划和跨越大河深谷的需要,大跨度或超大跨度钢结构输煤栈桥的建设和研究成为一种必然。由于学者们对栈桥这种特种结构体系没有进行系统的研究。从目前的相关资料来看,近年来对钢结构输煤栈桥新体系开发应用的文献相对较少,尤其是适用于大跨度栈桥结构的预应力输煤栈桥结构鲜有资料。针对能应用于复杂环境地形的大跨度预应力输煤栈桥结构的研究迫切需要。 本文利用SAP2000有限元软件将大跨度输煤栈桥的上部通廊作为优化对象,提出以等效挠度比作为目标函数的优化对比方法,采用改进满应力法,以截面形式、腹杆形式、撑点形式和组合杆件的布置方式作为优化变量,保证杆件在满足刚度和强度等约束条件下,综合考虑各结构布置方案对挠跨比和用钢量的影响。根据上述优化对比方法,对R-R型、C-C型和R-C型的大跨度预应力钢桁架、预应力钢管混凝土组合桁架和部分弦杆填充混凝预应力钢管混凝土组合桁架进行优化分析和方案比较,得出预应力钢管混凝土组合桁架和部分弦杆填充混凝预应力钢管混凝土组合桁架应用于大跨度输煤栈桥时,不仅可以取得良好经济性效果,也表现出较好的动力特性和地震响应。尤其是采用一拉一压单斜式腹杆形式和三撑点廓外布索方案的部分弦杆填充混凝R-C型预应力钢管混凝土组合桁架在大跨度输煤栈桥上部通廊的应用分析中表现最为优异。 |
| 作者： | 宋璨 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 李峰;邓明科 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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