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高海拔峡谷地带高墩桥梁选型研究
| 论文题名： | 高海拔峡谷地带高墩桥梁选型研究 |
| 关键词： | 山区桥梁;墩台结构;桥梁设计;稳定性分析 |
| 摘要： | 随着我国西部大开发战略的实施，在今后的若干年间，西北部地区的公路建设必将迎来前所未有的发展机遇。然而西北地区有其独特的地域特征，如地貌起伏大、高寒、缺氧、干旱、多风且风力大等，尤其是以高原大陆性气候为代表的青海地区，这里的温差大、风力大、降雨集中且量少、日照时间长且辐射强.对于海拔3000米以上的地区，每年气温低于0℃的时间长达6～8个月，在此修建高墩桥梁将面临众多难题。因此桥梁设计工作者在进行设计时，必须充分考虑结构的稳定性以及成桥后的力学性能。 本研究主要内容包括：⑴依托海拔达3000米左右的青海省卧龙沟4号大桥实际工程，对拟采用的两种设计方案，从施工可行性和经济性进行对比分析，指出采用常规预制T梁桥能够更好的满足建设需求。根据所依托的工程实例，对不同结构型式、不同高度的桥型，运用有限元软件Midas-Civil进行稳定性分析，指出随着墩高的增加，结构稳定性逐渐降低;在相同墩高情况下各种截面型式的桥墩稳定系数相差很大，从小到大依次为圆形双柱式墩、矩形实心墩和矩形薄壁空心墩。同时详细分析了该桥从施工到成桥阶段的全过程稳定性，指出高墩桥梁在架设完两侧T梁时的安全系数最低。⑵针对先简支后连续刚构T梁桥，采用梁格法将连续刚构桥与连续梁桥做对比分析，比较两种桥型在空间和整体受力方面的差异。结果表明，在自重荷载作用下两种桥型的主梁内力趋势基本相同;在连续梁结构体系中，温度荷载对结构内力影响很小，可以忽略不计，但风荷载会导致主梁内力急剧增大，对于结构的安全会产生不利影响;在高墩连续刚构体系中，温度荷载和风荷载对于结构内力的影响较小，结构受力状态更加稳定。另外采用墩梁固结型式有利于高墩的稳定，对于改善结构受力有着明显的效果，也更加突出T梁连续刚构桥具有的大刚度、高稳定性等优点。⑶对两种不同的桥墩（矩形实心墩和矩形薄壁空心墩）与两种不同的上部结构（连续梁和连续刚构）进行组合，分析各自的自振特性，指出:连续刚构桥的一阶自振频率要大于连续梁桥的一阶自振频率;当桥墩采用矩形薄壁空心墩时，所对应的桥梁结构自振频率大于采用矩形实心墩的结构自振频率。 |
| 作者： | 张伟 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 巫祖烈;张永水 |
| 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 |
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