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斜拉桥钢拱塔-砼墩结合段受力分析及设计参数优化研究
| 论文题名： | 斜拉桥钢拱塔-砼墩结合段受力分析及设计参数优化研究 |
| 关键词： | 斜拉桥;钢塔结合段;受力分析;参数优化 |
| 摘要： | 双拱塔异型斜拉桥结构独特，其空间及受力性能有异于常规斜拉桥，特别是钢拱塔-混凝土墩结构在斜拉桥上的应用加大了其复杂程度，该部位是塔身到基础整个结构的刚度突变点,此处往往是结构受力的薄弱点；目前对该结构关键部位-剪力键的研究偏少，其受力机理尚不明确、计算理论尚未成熟；剪力键形式不同对应的承载能力计算公式各异，不利于生产应用。本文依托西安双拱塔异型斜拉桥，运用有限元分析软件，对该桥钢拱塔-砼墩结合段剪力键变设计参数下受力计算，并对结合段剪力键设计参数进行优化；借鉴相关模型试验数据对剪力键承载能力公式展开研究，探索合理统一的剪力键承载能力计算公式。 首先论述钢塔结合段发展、应用概况及研究背景，描述其连接形式、实例布置，并以此为基础提出结合段存在的问题，对结合段最重要的构件-剪力键进行探讨，剪力键的运用使得弹性模量差别较大的钢结构和混凝土结构形成统一整体、协同作用，防止两者界面间出现水平相互滑移和分离。 其次运用有限元软件对桥梁结构进行整体结构验算，在最不利受力组合基础上对结合段独立进行局部受力分析，逐一改变混凝土强度等级、塔内混凝土高度和钢板厚度、钢板开孔孔径及间距五个设计参数，分析各变参数下局部受力，优化结构设计。 最后，借鉴相关模型试验数据，运用有限元对结合段重要构件PBL和焊钉剪力键模型进行材料非线性分析，得出各自极限承载力，综合模型试验、有限元模拟两种分析结果对剪力构件的承载力公式进行整合修正，调整修正系数，推出物理意义明确的承载力统一计算公式，为剪力键的设计安全提供理论参考。 |
| 作者： | 韩晓猛 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 邬晓光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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