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城市非对称外倾拱肋钢拱桥受力特性研究
| 论文题名： | 城市非对称外倾拱肋钢拱桥受力特性研究 |
| 关键词： | 钢拱桥;非对称拱肋;预拱度;稳定分析;局部受力 |
| 摘要： | 随着社会经济的发展，人们对于美学有着越来越高的要求，城市非对称外倾拱肋钢拱桥在此基础上得到了大力的发展。本文以贵州省贵阳市道路十六南明河桥为依托背景，通过建立结构的整体计算分析模型和局部计算分析模型，开展了以该桥为代表的城市非对称外倾拱肋钢拱桥的受力特性的研究，提出此类桥型的设计优化建议，为今后类似设计或研究提供参考意义。 本文首先介绍了城市非对称外倾拱肋钢拱桥的发展概况、受力特点及其研究现状，以道路十六南明河桥为背景，建立Midas/Civil空间有限元模型，对其进行施工阶段和运营阶段计算分析，研究了结构体系在各种荷载工况组合下的整体受力特点和变形特点。 其次，探讨了道路十六南明河桥施工过程中的吊杆张拉力确定方法，得到了针对吊杆张拉过程和调索过程的施工张拉力的有效计算方式。然后对比分析了各种不同的张拉顺序对吊杆索力、拱肋应力、拱顶位移及钢箱梁位移等参数的影响，提出了吊杆张拉顺序的优化设计方法。最后介绍了本桥的拱肋预拱度设置方法，提出一种针对此类桥型的易于施工实现的预拱度控制方式。 再次，利用Midas/Civil软件建立了道路十六南明河桥的稳定分析模型，探讨了结构在各施工阶段下的稳定性，并研究了拱肋矢跨比、倾角、抗压刚度、面内抗弯刚度、面外抗弯刚度等参数变化对结构稳定性的影响，然后对比分析了吊杆张拉顺序及活载布置形式对结构稳定系数的影响，提出了此类桥型稳定性的优化设计方法。 最后，利用Ansys软件建立了局部分析半桥模型，通过计算分析道路十六南明河桥的拱脚受力性能，探讨了此类结构的拱脚受力特点，并得到易于发生应力集中的部位。然后探讨了拱脚螺栓组的工作原理，并根据规范提供的螺栓设计方法，分别采用Midas/Civil软件和Ansys软件建立了两种不同的拱脚螺栓计算的简化模型，通过计算及对比分析，得到进行拱脚螺栓组简化计算的有效方式，可为今后类似设计提供参考依据。 |
| 作者： | 李雅香 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 何畏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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