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下承式柔性系杆拱桥结构分析与力学性能研究
| 论文题名： | 下承式柔性系杆拱桥结构分析与力学性能研究 |
| 关键词： | 下承式柔性系杆拱桥;力学性能;结构分析;受力特性;有限元仿真 |
| 摘要： | 拱桥是一种最古老的桥型之一，由于它的结构特点，使得拱圈不需要承受很强的弯矩及拉应力，这就使得抗压能力较好而又经济便宜，取材方便的圬工材料可以应用于此种桥型。随着现代桥梁的发展，力学性能的优化及美观经济成为拱桥的发展方向。目前拱桥衍生出了很多形式，其中一种就是为了克服拱脚强大的水平推力而采用系杆来进行自平衡的系杆拱桥。但在这种桥梁的实际研究中，专门针对下承式柔性系杆拱桥受力性能研究的文献还很少。本文较为详细地探讨了该桥型的结构及受力特点，力求为该型桥梁的设计及应用提供参考价值。 为了更好地研究下承式柔性系杆拱桥的受力特性，作者设计并制作了一个传力明确，实验方便的下承式柔性系杆拱桥模型，本文主要以该模型为研究对象，综合采用有限元仿真和实验的方法从不同角度探讨了该型桥梁的结构特征及受力特点，并结合工程实例探讨了该型桥梁的动力性能。本文共分为五章，主要研究内容如下： (1)介绍了拱桥发展的历史沿革，拱桥的分类，系杆拱桥这种特殊桥型的发展历程及结构特点，并介绍了本文的研究背景、意义及主要研究内容。 (2)介绍了实验模型的制作及拱轴线的选取，论述了在桥面局部荷载下，拱肋、桥面系及吊杆的变形形态及影响范围。 (3)论述了不同边界条件下拱肋、系杆的受力特点，并分析了三种边界条件下的动力特征以及三种边界条件下拱脚变位的影响关系，还进行了拱脚局部应力的分析，得出了有益的结论。 (4)通过静力分析，动力分析及稳定性分析，探讨了“一”形、“K”形、“X”形和“(？)”形四种不同风撑形式下的结构受力特点，并结合分析结果对比了四种风撑形式的优缺点，为该型桥梁的风撑选型提供借鉴。 (5)结合工程实例，通过有限元分析和现场环境脉动试验的方法进行了实桥的动力响应分析，并把两种方法所得的结果进行对照，验证了结论的可靠性，并提供有价值的动力特征数据。 (6)总结了本文的研究内容和成果，并指出本文研究中可能存在的疏漏以及还需要继续深入研究的问题。 |
| 作者： | 白福州 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 狄生奎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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