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矢跨比对钢管混凝土拱桥力学性能影响分析
| 论文题名： | 矢跨比对钢管混凝土拱桥力学性能影响分析 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;矢跨比;稳定性;力学性能 |
| 摘要： | 近年来随着社会的发展,时代的进步,钢管混凝土拱桥作为一种新型桥梁型式,有以下优点:强度高;在施工的过程中,施工工艺也相对来说比较简单;在桥梁美学中,它的外形也是非常优美与环境相协调并且完美的融合在一起;对比钢桥来说,研究分析以及经验表明,它又比钢桥节省钢材,具有明显的经济优势。因此在桥梁建设领域得到越来越多的关注。相对于传统的钢筋混凝土桥,近年的钢管混凝土拱桥主要应用的结构形式有上、中、下承式三种结构拱桥形式,它具有更高的稳定性、动力性而且也具有更高的安全性能,所以最近几十年来人们越来越喜爱此类拱桥,因此这类拱桥也得到快速的发展和应用。钢管混凝土拱桥从1990年四川旺苍东河大桥建成,以及随后建成的众多大跨度的钢管混凝土拱桥,都标志着我国此类桥型发展迅速,但是在施工过程以及通车过程中基本都会有一些事故发生,这些事故的发生原因肯定是多方面的,其中矢跨比就是造成事故的原因之一。本文中对钢管混凝土拱桥结构的矢跨比进行分析研究,探讨矢跨比对结构性能的影响,并分别从静力特性、自振性能以及稳定性三个方面进行了分析。对矢跨比的分析研究不仅关系着整个结构的安全以及桥梁的优美外观,同时对钢管混凝土拱桥的发展也具有十分重要的意义。 本文以某钢管混凝土拱桥为例,运用大型通用有限元程序 ANSYS软件建立数值分析模型,通过改变拱桥的矢跨比这一参数即跨度不变只是在矢高改变的情况下,分析了矢跨比对钢管混凝土拱桥静力特性、动力特性及稳定性能的影响。研究内容主要有如下几个方面: 1.本文简述了国内外钢管混凝土拱桥的发展状况,分析了该桥型自身优缺点及其快速发展的原因。介绍了钢管混凝土结构的工作原理同时简单介绍了拱桥稳定性计算理论依据。本文中,在分析稳定性的时,我们只考虑了线性而对非线性的情况我们并没有考虑,那么我们通过分析得到的稳定系数有可能比实际结构的稳定性系数要高,对于结构来说,不一定是安全的。 2.分析矢跨比对拱肋、纵梁以及横梁的位移、轴力以及弯矩的影响。 3.对结构进行动力分析时,不同的矢跨比对有推力钢管混凝土拱桥的自振特性有较为显著的影响,同时分析了矢跨比的改变对钢管混凝土拱桥稳定性能的影响。 |
| 作者： | 赵倩 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 郑恒祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华北水利水电大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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