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原文传递钢管混凝土拱桥拱座受力研究

论文题名：	钢管混凝土拱桥拱座受力研究
关键词：	钢管混凝土拱桥;拱座受力特征;抗震性能;结构造型
摘要：	钢管混凝土拱桥作为一种应用新材料的桥型,由于其具有独特的受力性能,使承载能力大大提高;再加上其较大的跨越能力、较好的塑性和良好的抗震性能及结构造型美观等特点。近年来,在我国得到广泛的应用和发展.,拱座作为拱肋的传力构件显得尤为重要,拱座的受力分析也越来越受到重视。　　本文通过建立有限元模型,对其进行数值求解,研究了主拱肋截面形式、拱肋插入拱座深度及拱肋根数分别在轴力作用和弯矩作用下对拱座受力的影响以及研究了在实际工程中拱座的受力情况及配筋情况。主要成果如下: 　　(1)无论是在轴力作用还是在弯矩作用下,拱座绝大部分区域都处于低应力水平。仅拱脚周边处于高应力水平且拱脚附近有应力集中现象出现,在实工程中亦是如此。　　(2)轴力作用对拱座的受力影响效应远大于弯矩对其的影响效应。轴力作用下拱座主要承受压应力,承受少许拉应力;弯矩作用下拱座承受的拉应力要大于轴力作用下的拉应力。　　(3)当主拱肋截面形式为圆形,拱肋插入拱座深度为4米左右以及拱肋根数(三根除外)为四根时,无论拉应力还是压应力,钢管混凝土拱桥的拱座受力最为合理,且比较均匀。　　(4)通过拱座的矢量应力图可以看出,在轴力作用下,拱脚周边区域拱座主要承受与拱脚面垂直的压应力以及与压应力方向垂直的拉应力;拱脚底部区域拱座主要承受与拱脚底面垂直的压应力以及与压应力垂直且与竖向成45°的拉应力。在逆时针弯矩作用下,拱脚上脚面周边区域主要承受与脚面垂直的压应力和在下脚面附近主要承受与下脚面垂直的拉应力。因此,需要在拱脚周围布置环形钢筋来承受拉应力,布置与拱脚面垂直的钢筋来承受压应力;需要在拱座底部布置与拱脚底面垂直的受压钢筋以及与竖向成45°的受拉钢筋,从而使拱座受力更加合理、安全。
作者：	齐明芹
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	胡庆安
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文