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三座特大跨度铁路钢桥的温度效应研究
| 论文题名： | 三座特大跨度铁路钢桥的温度效应研究 |
| 关键词： | 特大跨度铁路钢桥;温度效应;斜拉桥;有限元分析 |
| 摘要： | 随着铁路建设快速发展，长大铁路桥梁越来越多。桥梁长度越大，温度效应越明显。不同结构形式的特大跨度铁路钢桥在温度作用下有不同的效应特征。本文选取三座有代表性的在建或新建的长大跨度铁路钢桥，对其温度效应进行了研究。其中一座为三塔双主跨双线铁路斜拉桥(DTRB)，跨度为(98+140+406+406+140+98)m;一座为双塔单主跨四线铁路斜拉桥(BTRB)，跨度为(57.5+109.25+230+109.25+57.5)m;另一座为双线铁路钢桁拱桥(DRAB)，跨度为(85.25+286+85.25)m。主要工作和成果如下: 1、在详细查阅研究了各国规范和文献资料对桥梁温度作用的规定和研究成果的基础上，选取了9个温度工况，包括整体升（降）温、日照和不同高度等引起的不同构件的温差，应用于三座大桥温度效应的研究。 2、对DTRB建立了空间有限元模型，完成了各温度工况作用下的分析计算。结果表明，各温度工况中，整体升（降）对DTRB影响最大。不仅梁体产生较大的伸（缩）量，而且两个边塔塔顶还产生较大的顺桥向位移，塔身产生较大的应力。整体升温40℃时边塔塔顶顺桥向位移和塔身中的应力都与最不利活载作用下的相当，梁体的挠度和梁端转角都不大。其他温度工况对DTRB的影响都不大。 3、对BTRB建立了空间有限元模型，完成了各温度工况作用下的分析计算。结果表明，整体升（降）温不仅会引起梁体较大伸（缩）量，而且还会引起主塔塔顶的顺桥向位移和塔身中较大的应力;而主塔顺桥向日照温差(10℃)引起的塔顶顺桥向位移更大，与最不利活载作用下的大致相当。其他工况对BTRB的影响都不大。各温度工况下梁体的挠度、梁端转角和梁体中的应力都不大。 4、对DRAB建立了空间有限元模型，完成了各温度工况作用下的分析计算。结果表明，除整体升（降）温引起梁体较大伸（缩）量外，上、下拱肋温差(15℃)会引起主梁较大的挠度和梁端转角，两者都约为最不利活载作用下的一半，上、下拱肋应力与最不利活载作用下的相当。桥面系以上和以下部分之间的温差(15℃)对DRAB也有一定的影响，而其他工况则对DRAB的梁体位移和应力影响较小。 5、三座不同桥梁整体升（降）温引起的主梁伸（缩）量与主梁自由状态的伸（缩）量很接近;因此梁端伸缩缝和活动支座的行程都可按Δl=αΔTl来估算。 |
| 作者： | 田理扬 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 叶梅新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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