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跨清嘉高速公路下承式钢筋混凝土系杆拱桥力学行为研究
| 论文题名： | 跨清嘉高速公路下承式钢筋混凝土系杆拱桥力学行为研究 |
| 关键词： | 下承式系杆拱桥;受力性能;承载能力;拱脚节点;吊杆锚固 |
| 摘要： | 随着我国经济技术水平的发展和综合国力的不断提升，近年来我国的桥梁建设取得了举世瞩目的成就，系杆拱桥作为近年来迅速发展的桥型之一，其外观造型和跨径不断超越，因此，研究系杆拱桥的动静力性能具有重要的理论意义和现实价值。大跨度系杆拱桥的几何非线性、材料非线性、混凝土收缩徐变效应以及温度作用等效应明显，这将使系杆拱桥的受力行为分析变得十分复杂。此外，系杆拱桥施工工序复杂、施工精度要求较高，故只有对系杆拱桥施工阶段和成桥运营阶段进行系统地受力分析，才能保证桥梁在全寿命周期内的安全性、适用性和耐久性。本文较为详细地研究了下承式钢筋混凝土系杆拱桥的结构特点及受力性能，为同类型桥梁的设计及施工提供有益的参考。本文以跨清嘉高速公路大桥为工程研究背景，利用有限元软件MIDAS Civil及ANSYS分析建立了全桥、拱脚节点处和吊杆锚固区的三维实体力学模型，通过全桥模型研究了大跨径钢筋混凝土系杆拱桥在不同施工阶段桥梁各个构件的受力性能以及整个桥梁结构的安全稳和定性。计算结果表明，桥梁结构在整个施工过程中，桥梁结构的承载能力、混凝土应力与控制截面的位移、拱肋结构的稳定性均满足相关规范要求;成桥运营阶段桥梁结构满足全寿命周期内静、动力各项荷载作用的要求，桥梁结构安全、适用、耐久。通过拱脚节点处和吊杆锚固区的三维实体力学模型研究了成桥运营阶段桥梁拱脚节点处和短吊杆锚固区的局部受力行为，计算结果表明，在桥梁使用阶段各种荷载作用下，拱脚节点和短吊杆锚固区等受力复杂敏感区域应力、位移满足相关规范的要求，配筋构造符合结构应力分布规律，因此，满足安全性和适用性的要求。 本文通过对下承式钢筋混凝土系杆拱桥施工阶段和使用阶段的力学行为研究表明:钢筋混凝土系杆拱桥结构特点明确、受力分配合理、具有良好的动力性能和较高的抗震能力，同时，该桥型具有较好的面内和面外稳定性。 |
| 作者： | 曾志刚 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘世忠;武维宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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