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大跨度钢箱叠合拱桥仿真计算分析
| 论文题名： | 大跨度钢箱叠合拱桥仿真计算分析 |
| 关键词： | 钢箱叠合拱桥;有限元方法;施工阶段;仿真分析 |
| 摘要： | 拱桥是桥梁的基本体系之一，历史悠久，是一种富有艺术美感的桥型。目前，我国正处在高速铁路的高速发展时期，出现了很多独具特色的拱桥。钢箱叠合拱桥是一种新型结构体系的拱桥，实际工程的应用很少，它的特点是主拱肋是由上、下拱肋叠合而成。它的结构特点和受力性能等多方面都需要去研究和分析，可以为今后类似体系桥梁的设计和施工提供参考。 本文以新开河钢箱叠合拱桥为工程背景，研究和探讨了大跨度钢箱叠合拱桥的成桥运营状态的空间受力特性、施工过程的仿真模拟计算、成桥状态的稳定性以及自振动力特性。主要研究内容如下： (1)简述了拱桥的受力特点及其发展历史，阐述了国内外大跨度钢拱桥的发展现状，简要介绍了系杆拱桥的构造特点和主要类型。 (2)简要论述了拱桥的挠度理论，推导了其几何方程、内力方程和平衡方程，介绍了有限元理论的发展历史和有限元理论在桥梁结构分析中的应用和基本过程。 (3)本文以新开河大桥为计算实例，建立有限元计算模型，计算分析了成桥状态下的结构的受力特点，对比分析了恒载、活载、温度荷载对结构的内力和变形状态的影响程度。对结构在关键荷载组合作用下的应力和变形进行了验算，满足《铁路规范》的要求。对比了不同系梁形式对桥梁结构的静力行为的影响。 (4)简述了拱桥的施工方法和施工过程的计算方法。简要介绍了新开河大桥的施工方案和施工工艺流程，采用倒装计算法对钢箱叠合拱桥的施工全过程进行仿真计算分析，对施工阶段的计算结果进行探讨和研究。 (5)计算分析钢箱叠合拱桥在成桥状态下的空间稳定性，得出结论其最不利的失稳破坏形式为横向面外失稳，分析了拱肋不同刚度形式对稳定性的影响程度。分析了钢箱叠合拱桥的自振频率和自振形态。 |
| 作者： | 冯同同 |
| 专业： | 桥梁与隧道 |
| 导师： | 雷俊卿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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