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铁路钢管混凝土格构式高墩设计与分析
| 论文题名： | 铁路钢管混凝土格构式高墩设计与分析 |
| 关键词： | 铁路桥梁;钢管混凝土;格构式高墩;结构设计;工程经济性 |
| 摘要： | 山区铁路在我国铁路网中占有很大的比例，在铁路建设过程中不可避免的需要采用高墩大跨桥梁结构，目前国内铁路桥对高墩大跨的研究，梁部采用预应力混凝土结构，桥墩采用钢筋混凝土矩形、圆端形空心墩及柱板式格构墩等，随着墩身高度增加，墩身混凝土用量将大幅度增加，使墩身及基础的造价大幅提高，施工难度急剧增大。高墩结构的设计与施工往往成为重要的控制因素。尤其是跨越地质较差的黄土深壑地区，对工程经济性的影响更为明显，因此有必要对新型的高墩构造形式开展研究，探索一种更为经济合理的铁路桥梁高墩结构形式。 本文在总结铁路桥梁高墩应用发展的基础上，首次提出把钢管混凝土格构式墩应用于铁路高墩大跨桥梁中的思路。结合工程实例-驿马沟特大桥的方案和结构分析，主要开展钢管混凝土格构式墩应用于铁路桥梁高墩的设计研究，为铁路桥梁高墩设计与施工的技术创新和进步提供技术支撑。 在总结钢管混凝土的发展的基础上，系统讨论了钢管混凝土构件的基本计算理论及规程、钢管混凝土基本工作原理及特点，进行了国内外设计规程的对比和钢管混凝土在桥梁中的应用分析。 本文以拟建驿马沟大桥为工程实例，针对该桥所在的气象、工程地质、地震等工程背景资料，根据其结构设计特点和技术标准，结合实际地形、地质等要求，进行了桥型、桥墩等结构方案的对比研究，提出了钢管混凝土格构式桥墩配（175+175）m V撑T构钢桁方案、钢管混凝土格构式桥墩配（175+175）m钢桁斜拉桥方案、钢筋混凝土A型墩配（75+2×128+75）m预应力混凝土连续刚构桥方案三个桥型方案。 针对三个桥梁方案的总体静力性能、动力性能、基础受力等方面进行了详细的结构设计和计算分析与比较，通过分析与比较表明驿马沟大桥钢管混凝土格构式桥墩配（175+175）m V撑T构钢桁方案具有结构轻型、受力性能合理、桥型美观、施工方便、造价适中的优点。 针对驿马沟大桥钢管混凝土格构式桥墩配（175+175）m V撑T构钢桁方案进行风-车-桥动力仿真分析，证实钢管混凝土格构式桥墩应用于铁路桥梁高墩的可行性，该墩型不仅可应用于设计时速较低的普速铁路中，也可应用于设计时速350公里的客运专线铁路中。 钢管混凝土格构式桥墩优点：大幅减少模板用量，提高机械化施工水平，缩短工期，降低高墩的综合经济成本，同时具备很好的延性即优良的抗震性能等。钢管混凝土格构式桥墩是一种结构性能优越、经济性能良好的新型高墩结构形式。 |
| 作者： | 刘彦明 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 陈兴冲;吴少海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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