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钢管混凝土拱桥施工技术的有限元仿真分析
| 论文题名： | 钢管混凝土拱桥施工技术的有限元仿真分析 |
| 关键词： | 钢管混凝土系杆拱桥;MIDAS软件;约束方程法;联合截面法;施工监控;有限元仿真 |
| 摘要： | 拱桥以其优美的造型在世界各地得到了广泛的应用。随着经济的发展和科学技术的进步，钢管混凝土拱桥以其自重轻、强度大且受力合理、施工方便和抗变形能力强的优点在我国得到了广泛地应用。 本文以浙江省上虞市丰惠大桥为例，概述了钢管混凝土拱桥的施工工艺、钢管混凝土拱桥基本理论、系杆和拱肋的应力测试与控制、结构变形位移的测试与控制等。同时，通过对其建立ANSYS和MIDAS有限元模型，比较系统地研究了系杆拱桥的结构静力特征和相关技术问题。 在对各类型拱桥特点、施工方法和钢管混凝土拱桥的基本理论进行分析的基础上，采用MIDAS软件和ANSYS软件对此钢管混凝土系杆拱桥施工阶段全过程进行理论分析。在MIDAS分析过程中利用“施工阶段联合截面法”解决了哑铃型拱肋的建模问题。在进行ANSYS分析过程中利用实体单元来建立整座桥梁的分析模型，利用“约束方程法”解决了系杆拱桥中系杆预应力施加问题，并使用“单元生死”技术实现了整个桥梁施工过程的仿真分析。 为了保证最终的成桥线形和受力状态能满足设计要求，对丰惠大桥建立了实时监控体系。通过对此钢管混凝土系杆拱桥的整个施工过程的模拟分析，将计算结果与现场监测数据进行分析比较，其理论值与实测结果吻合较好。这表明本文所采用的有限元分析方法能够较好的反映了施工实际。“丰惠大桥的智能监控系统”对丰惠大桥施工监控能起到较好的指导作用。 本文静力结构分析的正确性为后续的拱桥动力特性分析创造了良好条件，同时，也为桥梁建成后进行实时监测和状态评估提供了基础性数据。 |
| 作者： | 刘锋 |
| 专业： | 机械设计及其理论 |
| 导师： | 周金枝 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖北工业大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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