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既有大跨径铆接钢桁架桥梁合理计算模式研究
| 论文题名： | 既有大跨径铆接钢桁架桥梁合理计算模式研究 |
| 关键词： | 铆接钢桁架桥梁;杆件应力;刚接模式;铰接模式;结构计算 |
| 摘要： | 目前在铆接钢桁架桥梁的结构的计算中，一般采用以下假定: (1)节点均是铰接的; (2)杆件轴线平直相交于节点中心; (3)荷载作用线通过桁架的节点。对于平面桁架还要求所有杆件轴线及荷载作用线在同一平面内。满足以上假定的结构，其杆件的只受轴力的作用，杆件轴力方向上的应力被成为正应力。然而在实际的结构中，这些假定不可能完全成立。桁架的节点连接无论在用何种连接形式，都难以实现理想的铰接，杆件的端部即节点的连接处，不可避免的对节点的转动产生约束，这就使得杆件产生了次应力。实际上在杆件中，除了轴力以外，还有次生的弯矩和剪力。由此产生的应力成为次应力，这次次应力使得节点处在半刚性状态，即节点处在理想铰接和理想的刚性节点之间。 论文搜集总结了国内外关于次应力及半刚性节点连接的参考文献和研究成果，结合重庆嘉陵江牛角沱大桥静载实验，分析铆接钢桁架桥梁采用理想铰接和刚接两种计算模式下对应杆件的应力，结合理论和实验数据，比较那种计算模式对于大跨径铆接钢桁架桥梁的计算是合理的。 论文主要进行了一下几点研究工作: ①分析了国内外对于次应力的研究现状，和发展动态。 ②对比分析了在计算钢桁架桥梁时对于次应力影响的处理的方法，以及次应力的影响因素。 ③建立仅节点连接形式不同的两种有限元计算模型，计算相应杆件的应力，分析两种计算模式下应力的变化趋势和差异。 ④为了得到合理的计算模式，即采用铰接刚接两种计算模式那种更合理，进行了荷载实验，得到相应杆件的应变结果。 ⑤根据理论和实际测试结果，对比在不同情况下杆件的次应力的变化情况和规律性。分析对于铆接钢桁架桥梁整体采用刚接和铰接计算时，采用那种计算方法比较合理。 本文采用理论与实验相结合的研究方法对大跨径铆接钢桁架桥梁的合理计算模式进行研究，主要依托重庆牛角沱嘉陵江大桥荷载实验、铰接和刚接模型进行研究。并在相关计算结果和分析的基础上得到上弦杆、下弦杆、斜杆的1/4跨采用铰接的计算模式与桥梁的实际受力情况比较接近，竖杆和斜杆中垮1/2截面处的杆件采用刚接的计算模式与桥梁的实际受力情况更为接近的结论。 |
| 作者： | 王振鹏 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 耿波 |
| 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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