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府河大桥关键部位局部应力计算与分析
| 论文题名： | 府河大桥关键部位局部应力计算与分析 |
| 关键词： | 有限单元法;正交异性桥面板;锚固结构;局部分析;非对称曲线拱桥 |
| 摘要： | 府河大桥是一座主跨为150米的外倾式非对称曲线拱桥，其桥面全宽达69米。复杂的空间异型结构体系和大宽跨比的桥面构造使得结构的整体和局部受力非常复杂，不合理的局部构造很容易引起局部应力集中，甚至危害整个桥梁结构的安全可靠性。因此，针对桥梁的关键设计部位进行局部受力分析和优化是十分有必要的。本文即以成都市府河大桥为工程背景，针对大桥正交异性桥面钢主梁、弹性索锚固结构以及支座加劲肋构造等关键设计部位，利用工程结构有限元方法计算分析了各部位的局部应力分布规律，为大桥的设计及优化提供了可靠的参考数据。 文中首先简要介绍了钢桥的发展历程及设计计算方法，并详细阐述了有限单元法理论。然后利用通用有限元软件ANSYS分别计算分析了多种工况下正交异性桥面钢主梁的局部应力分布，讨论了钢主梁各板件的受力特点，并提出设计参考意见。之后，又建立了弹性索钢锚箱锚固结构的有限元模型，计算分析了在最大弹性索张拉力作用下各板件的应力分布，并对钢锚箱加劲板设置进行优化;同时，还采用接触应力有限元分析技术和预紧单元相结合的方法模拟墩顶锚固结构的接触受力和预紧力作用，避免了常规计算方法容易产生应力集中的现象。最后，分别针对竖向支座处钢主梁的加劲构造以及横向限位支座加劲肋建立有限元模型，计算分析在最大竖向支反力和水平支反力作用下各板件的应力分布，从理论上验证了加劲肋设计的合理性，能够保证桥梁上部结构将各种外荷载作用下产生的内力顺利通过支座传递到下部结构。 各关键部位的理论计算结果为府河大桥的局部构造设计提供了依据，同时也对其他同类型桥梁的设计有一定参考价值。 |
| 作者： | 罗鹏军 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 唐继舜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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