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大跨铁路连续梁拱组合桥梁空间受力性能分析
| 论文题名： | 大跨铁路连续梁拱组合桥梁空间受力性能分析 |
| 关键词： | 连续梁拱组合桥;梁格法;横向内力;局部应力;有限元理论 |
| 摘要： | 连续梁拱作为一种新兴的铁路桥型，将大跨连续梁和拱两种结构体系有机结合在一起，具有良好的结构变形、列车走行性、抗风抗震性、抗疲劳性能和技术经济性。在60～200m跨径范围内，梁拱组合桥梁造价低、施工方法成熟，为铁路大跨桥梁结构提供了一种新的发展思路。本文以正在建设中的温福铁路昆阳特大桥为背景，应用空间有限元理论对梁拱组合结构进行了详细分析，主要完成了以下研究工作： 1.阐述了梁拱组合体式桥梁的产生与发展现状，重点介绍了梁拱组合桥梁的受力特点以及施工方法。 2.运用专业空间有限元分析软件Midas Civil建立昆阳桥的单梁计算模型与空间梁格计算模型，分析了单箱双室箱梁边腹板与中腹板在施工阶段及使用阶段应力、变形的差异，同时对比了单梁模型与梁格模型分析结果的差异，分析结果表明边、中梁的正应力差别不明显，但是中腹板的剪应力明显要大于边腹板。 3.对于箱梁的横向内力的求解目前还缺乏行之有效的简化计算方法。铁路桥梁设计师一般取单位宽度的横向框架加上刚性约束进行计算。本文建立全桥实体单元模型进行横向内力的求解，同时提出弹性支撑及考虑边中腹板的位移差等框架计算方法，通过对比分析得出重要结论。结果表明，横向框架加上刚性约束的计算方法对于昆阳桥这类桥梁仍然适用，但对无吊杆区域，应该对计算结果进行折减，对于有吊杆区域应该注意选取合适的横梁计算宽度。 4.梁拱组合桥梁的拱脚节点受力与构造均很复杂，使得从理论上求解拱脚节点的应力分布显得非常困难。本文采用大型有限元分析软件Ansys中的solid92单元对梁拱结合处进行离散，准确求出节点应力分布，对梁拱组合桥梁拱结合处的配筋及构造措施进行指导。 |
| 作者： | 董华县 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 于向东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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