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客运专线简支下承式纵横梁体系钢桁结合梁桥的研究
| 论文题名： | 客运专线简支下承式纵横梁体系钢桁结合梁桥的研究 |
| 关键词： | 客运专线;下承式钢桁结合梁桥;受力性能;刚度匹配 |
| 摘要： | 纵横梁体系钢-混凝土结合桥面的下承式钢桁结合梁桥由于刚度大、建筑高度低、振动小、主桁受力明确而受到设计人员的青睐。随着我国客运专线的大力建设，这种桥式结构应用越来越多。本文以64m、80m和106m三种跨度双线纵横梁体系简支下承式钢桁结合梁桥为例，分别对每种跨度桥梁的混凝土桥面板与纵横梁结合（SCSC）、只与纵梁结合（SCOS）两种方案建立空间有限元模型，计算了主力及温度作用下结构的位移、应力和内力，主要完成以下工作： 1、分析了主力组合作用下纵横梁体系64m、80m和106m三种跨度、两种桥面结合方案的变形和受力性能，结果表明三种跨度桥梁的刚度、强度均满足规范要求。 2、研究了纵横梁体系每种跨度桥梁的纵梁、横梁和下弦杆的刚度匹配问题，结果表明：64m、80m跨度的纵梁、横梁和下弦杆的应力水平基本一致，表明三者刚度匹配较好。106m跨度的横梁略显单薄，本文将其端部两根横梁改成箱形截面后，面外弯曲应力大为减少。 3、考察了温度作用下纵横梁体系三种跨度、两种桥面结合方案的受力性能。结果表明：当主桁温度比混凝土板、纵横梁高15℃时，纵横梁相交处和混凝土板沿外纵梁处或板边处产生了较大的拉应力，故必须考虑温度作用的不利影响。 4、研究了混凝土板与横梁结合与否对桥梁刚度和强度的影响问题，结果表明：同一跨度纵横梁体系桥梁两种桥面结合方案的竖向刚度差别较小，横向刚度SCSC方案比SCOS方案大，其中80m跨度的横向刚度差别明显，64m次之，106m最小。主桁的上、下弦杆及腹杆的应力两种桥面结合方案相差不大，横梁应力SCOS方案比SCSC方案大，纵梁应力和混凝土板顺桥向拉应力SCOS方案比SCSC方案小，说明混凝土桥面板与横梁结合与否，对主桁各杆件应力影响不大，对桥面系应力影响较大。 5、研究了桥面系参与主桁共同作用问题，结果表明：桥面系参与承担纵向力的程度SCSC方案比SCOS方案高；同一方案下基本上是端部节间至跨中节间依次降低，而80m跨度节间2高于其它节间，这是由于横梁2的面外抗弯刚度最大。 本文的研究成果为我国客运专线下承式纵横梁体系钢桁结合梁桥的设计提供了依据，对其他类似的桥梁结构也具有参考价值。 |
| 作者： | 安燕玉 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 张晔芝 |
| 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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