原文传递
大跨度钢桁架栈桥结构性能分析与跨度提升研究
| 论文题名： | 大跨度钢桁架栈桥结构性能分析与跨度提升研究 |
| 关键词： | 大跨度钢桁架栈桥;抗弯能力;横向刚度;轴向刚度;跨度提升 |
| 摘要： | 近年来我国经济高速发展，工业化生产水平迅速提高，采用传统的汽车机械进行物料运输不仅无法保证生产的连续性，而且运输成本非常高。与混凝土结构形式的栈桥相比，钢桁架式栈桥具有自重轻，占地少，跨度大，外形美观，抗震性能好，施工周期短等一系列优点。 本文以某煤矿皮带栈桥桁架设计为例，采用通用有限元软件ANSYS，对钢结构桁架式梁进行分析、研究。首先根据工程特点及荷载情况，对既有结构方案进行强度、稳定性验算。其次对组成栈桥的各构件轴向刚度进行参数分析，包括上下弦杆、竖腹杆、斜腹杆的轴向刚度改变对整体结构性能的影响。最后，在将栈桥跨度增大到100m的情况下，研究了构件的应力分布特性，并对采用带有斜拉索的栈桥形式进行了计算，使得栈桥能够合理的承担相应荷载。结果表明: 1)钢结构桁架梁的构件分别承担不同的力学荷载、承担不同的作用。抗弯能力主要由上下弦杆提供;抗剪能力主要由斜腹杆提供;竖腹杆的作用为增强抗剪能力与结构支撑作用。三种类型构件之间相互影响作用较小，在初始阶段、概念设计中可以分别考虑来对结构的模式进行评估; 2)弦杆提供抗弯能力，其轴向刚度与位移的平方成反比、与弦杆应力成反比;斜腹杆截面刚度与其应力成反比，对位移的影响较小;而竖腹杆对位移几乎没有影响; 3)由于斜拉索只提供竖向与纵向支撑，具有斜拉索的栈桥对于提高栈桥的横向刚度不够，需要采取专门措施，提高栈桥结构的横向刚度; 4)跨度较大时，采用增加构件截面的方法效率很低。采用斜拉索形式的栈桥可以很好的解决桁架梁跨度太大的问题。在进行斜拉索栈桥设计时，索力可作为实际索力进行分析，不必进行索力的二次调整与优化。如果需要更准确、更高效的结构形式，则可以采用斜拉桥中的已经成熟的方法进行设计。 |
| 作者： | 刘永锋 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 李天 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
