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铁路大跨钢-混凝土组合桁梁桥动力可靠性分析
| 论文题名： | 铁路大跨钢-混凝土组合桁梁桥动力可靠性分析 |
| 关键词： | 铁路钢-混凝土结构;桁梁桥;动力可靠性;Hamilton理论 |
| 摘要： | 大跨度下承式钢-混凝土组合桁梁桥是这几年广受关注的新型桥梁结构。因其结构轻巧美观、整体刚度大、跨越能力强等诸多特点，因而在桥梁建筑高度受限、桥梁净空受限的跨线桥梁中优势显著。目前，我国在西（安）—平（凉）铁路线上已建设的4座跨径为80m铁路钢-混凝土组合桁梁桥是世界范围内此种桥梁结构中跨度最大、设计最为复杂、施工难度最高的，其结构形式采用三角形钢桁架和预应力混凝土槽型梁组合而成。 本文的研究是以西平铁路4座80m钢-混凝土组合桁梁桥为工程背景，依托于2015～2016为期两年的我国首次对已运营铁路钢-混凝土组合桁梁桥的静、动力加载测试与检定试验，进而提出的铁路大跨钢-混凝土组合桁梁桥动力可靠性分析。通过实桥动力加载试验分析得出西平铁路4座80m钢-混凝土组合桁梁桥动力工作状态良好，现场试验数据满足铁路桥梁检测、设计规范所要求的限值。 分析铁路钢-混凝土组合桁梁桥的车-桥时变系统，人工模拟机车加速度蛇形波;分析铁路钢-混凝土组合桁梁桥的时变性，模拟铁路钢-混凝土组合桁梁桥在运营和使用过程中其节点连接处、钢腹杆、以及整体出现病害后对桥梁强度、刚度的损失情况。进而应用既有拟Hamilton理论推导适用于铁路钢-混凝土组合桁梁桥的拟Hamilton系统。分析铁路钢-混凝土组合桁梁桥在拟可积、拟不可积Hamilton系统下的动力可靠性。应用MATLAB软件编写有限差分法程序计算西平铁路80m钢-混凝土组合桁梁桥的动力可靠性函数，并绘制可靠性函数和概率密度函数曲线图。讨论初始能量H0、临界能量Hc和桥梁的损伤三个因素对桥梁结构动力可靠性函数的影响。进而对图像深入分析，将分析得出的结论给予桥梁在建设施工和运营过程中的合理性建议。 最后对西平铁路80m钢-混凝土组合桁梁桥的动力可靠性分析得出:考虑钢-混凝土组合桁梁桥结构的非线性性质对桥梁结构的动力可靠性分析是有利的。推导的适用于铁路钢-混凝土组合桁梁桥拟不可积Hanilton系统对桥梁的损伤更为敏感。推导的适用于铁路钢-混凝土组合桁梁桥结构的拟Hamilton系统是可行的。 |
| 作者： | 王宪玉 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王根会 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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