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原文传递空腹式钢引桥受力性能分析研究

论文题名：	空腹式钢引桥受力性能分析研究
关键词：	港口栈桥;空腹拱肋;桥梁荷载;应力分析
摘要：	随着港口运输的蓬勃发展，码头建设不断完善，钢引桥作为一种新型栈桥形式，凭借其可靠的受力性能和较低的建造成本，受到广大设计师的青睐。港湾和内河桥梁承受较大的风荷载作用，稳定问题不容忽视。空腹式钢引桥作为钢拱桥的一种基本桥型，强度、刚度、稳定性是对其进行分析研究的主要内容。故稳定问题显得比以往更为重要。本文以湖北省荆门石化总厂原油码头60米跨径钢引桥为依托工程，基于拱桥的稳定理论和极限承载力理论，运用Midas/Civil2015通用有限元软件，建立全桥的空间整体模型。首先，对成桥状态下钢引桥的强度、刚度、稳定性做了系统研究。分析了风速从0m/s增大到60m/s时对钢引桥稳定性的影响，在此基础上探讨了不同风速条件下钢引桥极限承载力的变化规律。其次，基于竖向最大挠度和荷载工况一致，对两种不同结构形式钢引桥的受力性能与经济性进行对比分析。再者，分析拱肋采用不同平联系形式时，对钢引桥稳定性的影响。最后，运用独立变量法，分析了钢材厚度、拱肋截面形式、拱肋加肋、拱肋不同内倾角等因素对钢引桥稳定性的影响。　　本研究主要内容包括：①通过对全桥进行静力分析，钢引桥强度、刚度、稳定性均满足规范要求。观察结构屈曲模态发展，钢引桥主要发生四种失稳形式，其中拱肋局部失稳最先发生。相比实腹式，空腹式钢引桥更省钢材，受力性能与实腹式相比差别不大。②随着风速的加大，钢引桥的稳定系数呈现非线性的下降趋势，并且钢引桥的极限承载力下降非常明显。尤其，当风速大于20m/s时，钢引桥的稳定性和极限承载力急剧下降。③分析不同平联系形式对钢引桥稳定性的影响，不同平联系布置形式条件下钢引桥的稳定性不同，平联系采用连续布置情况时，稳定性最好。④对比三种不同拱肋截面形式对桥梁稳定性的影响，发现拱肋采用钢箱截面时，桥梁稳定系数和极限承载力均最大，其次是热轧H型钢，最后焊接H型钢。⑤钢引桥拱肋加肋有利于提高钢引桥的稳定性，拱肋拱脚端加肋效果更好，拱肋加两条纵肋比加一条纵肋稳定性提高非常明显。
作者：	邓小文
专业：	建筑与土木工程
导师：	刘小渝
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文