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大跨度钢管混凝土拱桥拱座结构受力分析
| 论文题名： | 大跨度钢管混凝土拱桥拱座结构受力分析 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;拱座结构;受力分析;工程设计 |
| 摘要： | 桥梁的设计逐步从单纯的使用性向美观性、文化性发展。在随之的多样化、美学化过程中,带来的结构体系和局部受力复杂的趋势日益突出。部分桥梁由于局部结构受力复杂或构造措施不当而产生损伤病害,进而危害整体结构。因此有必要对局部结构进行精细化分析,使受力更加明确,为以后设计、运营和维护提供依据。 本文以一座中承式钢管混凝土拱桥为研究对象,针对中承式拱桥的特点,在全桥整体分析的基础上,对该桥拱座进行局部受力分析。文中阐述了钢管混凝土拱桥的计算理论及有限元模拟方法,在此基础上建立全桥整体分析的Midas/Civil模型,用空间梁单元模拟端横梁、中横梁、纵梁和拱肋等构件,建立了桥梁空间力学计算的有限元模型,从中提取有代表性的荷载组合作用下拱座处相应的内力,将这些内力作为外力加载到拱座 Midas/FEA模型上进行局部受力分析。通过拱座应力模型分析及最不利荷载组合下拱肋的轴力、剪力和弯矩图验证了全桥结构的受力是合理的。同时发现拱脚与拱座相交处应力较高,部分区域超出素混凝土设计强度控制的应力值,按照受力计算,对拱座局部受压部位设置钢筋网,可改善应力集中部位的受力状况。对比分析C20、C25、C30、C35和C40五组不同标号混凝土拱座配筋前后应力分布的变化情况得出:拱座最大主拉应力随着混凝土强度等级的增大而减小,而最大主压应力则随着混凝土的强度等级增大而增大的现象。 论文研究结果表明,在进行结构设计过程中,注重局部受力分析使之受力明确是必要的,论文成果对同类桥梁及其他类型桥梁有一定的参考意义。 |
| 作者： | 演星 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 贠永峰;杜亚文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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