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钢箱提篮拱桥的受力性能分析与拱脚的优化设计
| 论文题名： | 钢箱提篮拱桥的受力性能分析与拱脚的优化设计 |
| 关键词： | 钢箱提篮拱桥;受力性能;混凝土拱脚;优化设计 |
| 摘要： | 为保证钢箱提篮拱桥在运营阶段的安全性和拱脚局部受力的合理性，本文以某中承式钢箱提篮拱桥（计算跨径为236m）为工程背景，研究全桥在运营阶段的受力性能和钢箱混凝土拱脚局部的受力情况，并对拱脚进行优化设计，本文主要完成工作如下： （1）介绍钢箱拱桥的发展状况，以及钢箱提篮拱桥的特点，归纳总结了钢-混拱脚的优化设计研究现状，提出本文所需要研究的问题。 （2）使用MIDAS/CIVIL建立全桥有限元模型，考虑了活载、温度作用、风荷载等多种荷载作用，计算全桥在承载能力极限状态和正常使用极限状态下的变形、内力和应力，验算了全桥在运营阶段的安全性。 （3）使用MIDAS/FEA建立钢箱混凝土拱脚局部模型，从全桥模型中提取最不利边界内力，计算分析拱脚在3种荷载工况下的受力情况。发现拱脚局部整体受力比较合理，且填充混凝土可以显著地改善拱脚各构件的受力。 （4）为了进一步改善钢箱混凝土拱脚局部的受力性能，设置两种混凝土填充长度的优化设计方案和两种部分填充的优化设计方案，并与原方案进行对比。通过研究表明随着填充长度的增加，混凝土能更有效的卸载拱肋内力，并显著改善拱脚各构件的应力分布，降低应力峰值。两种部分填充方式对拱肋和纵向加劲肋的受力影响相同的，但在上下两侧部分填充混凝土可以更好的改善填充混凝土的受力。 |
| 作者： | 谢鑫 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 胡隽 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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