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原文传递 大跨度铁路新型钢桁拱桥受力性能和稳定性研究
论文题名: 大跨度铁路新型钢桁拱桥受力性能和稳定性研究
关键词: 大跨度铁路钢桁拱桥;受力性能;稳定性;有限元分析
摘要: DPSD桥是一座(85.75+286+85.75)m的双拱肋铁路钢桁拱桥,上拱肋延伸至边墩支座、下拱肋支承在中主墩上。该桥式结构新颖,属首次采用,结构构造和受力情况复杂。本文对该桥整体的变形和受力状态、主桁拱关键节点G11的受力性能和全桥稳定性进行了研究,主要工作和成果如下:
  1、采用空间板梁法建立全桥空间有限元模型,对该桥在恒载、最不利活载、附加力及荷载组合作用下的变形和受力性能进行了研究。结果表明:该桥总体受力合理,刚度、强度满足要求且有一定富余。
  2、根据全桥分析结果,对主桁关键部位进行分析比选,选取了位于下拱肋与下弦杆交汇处的全桥最大节点G11作为局部分析对象,该节点处相关杆件内力最大,连接杆件最多,受力情况极为复杂。
  3、考虑构造细节建立G11节点局部精细有限元模型,对其在各种工况下的受力性能进行研究。结果表明:尽管存在应力集中现象,但各工况下G11节点处应力均未超过钢材的屈服强度,G11节点构造细节的设计是合理的。
  4、对该桥在成桥状态有车、无车时的整体稳定性进行了研究。结果表明:列车对桥梁的稳定性影响较大,横向风荷载影响相对较小;低阶失稳模态均由纵向平联面外失稳控制,整体失稳在高阶才会出现;成桥状态有车、无车时稳定安全系数都在9.0以上,桥梁整体稳定性能较好。
  本文的研究成果为DPSD桥的设计提供了依据,对其他类似桥梁也有参考价值。
作者: 潘成赟
专业: 土木工程
导师: 张晔芝;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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