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大跨度三主桁四线铁路变高度连续钢桁梁桥的研究
| 论文题名： | 大跨度三主桁四线铁路变高度连续钢桁梁桥的研究 |
| 关键词： | 连续梁桥;钢桁梁结构;桥梁应力;有限元分析 |
| 摘要： | ZJXZH桥是一座跨越黄河的三主桁四线铁路变高度连续钢桁梁桥，采用正交异性整体钢桥面结构。本文采用全桥空间有限元整体分析和桥面系节段精细有限元局部分析相结合的方法，对该桥的整体变形和受力状态及关键部位局部受力状态作分析研究。 本研究主要内容包括：⑴研究了ZJXZH桥全桥空间有限元分析的计算方法，采用空间板梁法建立了全桥空间有限元模型，对该梁在恒载、最不利活载及主力组合作用下的变形和受力性能进行了研究。计算分析结果表明：该桥整体受力合理，刚度和强度均满足要求。⑵根据全桥受力情况，选取了桥面系纵、横梁（肋）交接处受力不利的4个关键部位，并对关键部位局部精细有限元分析方法进行了研究，运用有限元分析计算软件ANSYS对4个关键部位分别建立局部精细有限元模型。⑶对桥面系每个关键部位作了多种工况下的局部精细有限元分析。分析计算结果表明:大部分区域应力均不大，但E8中支座横梁靠近中桁的U肋穿过横梁腹板处横梁腹板孔边最大Mises等效应力为402MPa，超过了容许应力。纵、横梁（肋）交接处和U肋穿过处横梁腹板孔边主拉应力幅都不大，桥面系抗疲劳性能较好。⑷在原设计方案的基础上，研究了ZJXZH桥桥面系纵、横梁交接处横梁腹板开孔与否、纵梁高度、横梁腹板厚度等构造细节对局部受力状态的影响。对比分析结果表明，适当降低纵梁高度或加厚横梁腹板，可以有效地减小纵肋与横梁腹板相交处的局部应力。在此基础上对设计提出了建议，该建议被采纳应用于该桥。本研究成果为ZJXZH桥的设计提供了依据，对其他同类桥梁的设计也具有参考价值。 |
| 作者： | 余宏 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 张晔芝;叶梅新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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