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曲线钢箱梁异型钢管混凝土拱桥模型试验研究
| 论文题名： | 曲线钢箱梁异型钢管混凝土拱桥模型试验研究 |
| 关键词： | 大跨异型拱桥;曲线钢箱梁;结构荷载;受力性能;有限元分析;模型试验 |
| 摘要： | LTG桥是一座大跨径的中承式曲线钢箱梁钢管混凝土拱桥，孔跨布置为(2×30+80+2×30)m。主梁为曲线钢箱梁结构，单箱八室截面，曲线半径400m，每隔2m设置一道横隔板。主拱肋在竖平面内，内填混凝土。副拱肋在斜平面内，在桥面处与主拱相交，主拱与副拱之间通过横向加劲翼板连接成整体。在拱脚处设置“V”型混凝土斜腿，斜腿与主梁结合处设置钢-混结合段，全桥共4处。本文采用有限元分析和模型试验相结合的方法，系统的研究了LTG桥全桥的，主要完成了以下工作: 1、在全桥空间有限元分析的基础上，分析并总结了主梁与拱肋在各种荷载下的受力情况，选取了对主梁与拱肋受力最不利的且有代表性的11个模型试验工况。 2、综合考虑各方面因素确定了模型的相似比为1∶7，完成了模型设计，在钢结构工厂完成了异型拱肋和钢箱梁的制作，在试验室完成了斜腿的制作和钢管内混凝土的浇筑，最后将梁、拱和斜腿拼装成全桥整体模型。 3、确定了各试验工况的加载方案和每个加载点的加载值。对试验模型建立空间有限元模型，模拟试验加载工况，计算分析各试验工况下模型的应力和位移，并与实桥有限元计算结果进行比较，确保试验模型的位移和应力与实桥基本吻合良好，验证了试验加载方案的可行性。 4、完成了11个荷载工况的模型试验，其中包括超载工况(D+5L)。试验结果表明:实测位移和应力值与有限元分析结果吻合良好，实测值普遍略小于理论值;荷载与应变成良好的线性关系，钢与混凝土均处于弹性范围，完成了11个工况的试验后，模型完好无损，表明全桥有足够的承载能力，且有较大的余量。 本文的研究成果为LTG桥的设计提供了依据，对其他同类异型桥梁的设计也具有参考价值。 |
| 作者： | 陈清岩 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 叶梅新;张晔芝 |
| 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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