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大跨度钢管混凝土拱桥结构考虑桩土作用的静力性能及桩基分析
| 论文题名： | 大跨度钢管混凝土拱桥结构考虑桩土作用的静力性能及桩基分析 |
| 关键词： | 桩土作用;钢管混凝土拱桥;受力特性;桩基础;水平荷载 |
| 摘要： | 南水北调工程是在促进社会经济和生态环境可持续发展，解决水资源南北分布不均背景下提出的，大跨度钢管混凝土水利渡槽拱桥结构作为输送水资源的工具之一，广泛应用于南水北调工程中，然而采用大直径桩基础的大跨度拱桥结构其桩土作用极其复杂。本文应用MIDAS有限元软件分析了运城引黄西杜村大跨度上承式钢管混凝土水利渡槽拱桥结构在考虑桩土相互作用时的静力性能，同时进一步分析了该桥梁桩基础的受力特性。 (1)不考虑和考虑桩土作用时拱桥结构受力特性的对比分析得出，考虑桩土作用效应时，地基土分担部分上部荷载，进而影响结构受力特性，对于采用桩基础的大跨度拱桥结构，结构设计时应该考虑桩土作用的影响效应。 (2)考虑桩土作用时拱桥结构在各荷载组合工况下受力特性的分析得出，拱桥结构在各荷载组合工况的最不利荷载工况作用下，各项性能均满足规范要求，该渡槽结构有足够的安全储备。 (3)拱桥结构桩基础水平荷载、竖向荷载和弯矩共同作用下的分析得出，拱桥结构横向承载桩基础桩身任意埋深处的挠曲变形、内力值和桩侧土抗力值，绘制出桩身弯矩、剪力和桩侧土抗力图，同时进一步验证了该桩基础竖向和水平承载力。 (4)对比分析拱桥桩基础在最大水平力、最大竖向力和最大弯矩工况作用下的变形和应力得出：拱桥桩基础在最大水平力作用下其位移和应力最大，从而在桩基设计时应该重视水平荷载作用。 (5)对比分析桩基础和桥梁桥墩基础得出：在相同的荷载和边界条件下采用墩台基础时墩台的水平向位移值和拉压应力值比桩基础小，但采用桥墩基础时，和桩基础一样也应该通过配置一定数量的钢筋来满足混凝土的抗拉应力要求。 |
| 作者： | 高培文 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 雷宏刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 太原理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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