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原文传递钢管混凝土拱桥计算模式研究

论文题名：	钢管混凝土拱桥计算模式研究
关键词：	钢管混凝土拱桥;计算模式;拱肋截面型式;组合空间梁单元法;等效板单元法
摘要：	我国自1990年建成第一座钢管混凝土拱桥以来，钢管混凝土拱桥以其施工快捷、跨度大、外形优美等诸多优点而得到迅猛发展，已经建成的巫山长江大桥跨径达到460m，目前钢管混凝土拱桥仍在向更大跨径、更大规模方向发展，应用领域和范围也在不断扩大。然而其理论研究还相对滞后于工程实践，钢管混凝土拱肋计算模式就是其中之一。本文以哑铃型和四肢格构型钢管混凝土拱桥为对象，研究了这两种截面型式的计算模式。首先，基于组合空间梁单元法，将哑铃型拱的上肢、下肢钢管、管内混凝土和缀板以及内部的核心混凝土分七部分模拟为空间梁单元，将各个梁单元刚度矩阵集合成为组合空间梁单元刚度矩阵，并通过矩阵转换推导了哑铃型截面空间组合梁单元的刚度矩阵，使单元的节点数大为减少，通过算例验证了空间组合梁单元法的正确性。其次，针对现有哑铃型截面钢管混凝土拱桥格构柱法公式存在的问题，提出了修正的格构柱计算公式，该公式考虑了缀板承受的轴向力和上下弦杆承受的弯矩，提高了计算精度，通过算例比较了格构柱法公式修正前后的位移与内力差异。对四肢格构型钢管混凝土拱桥，提出了缀板及缀板内混凝土按抗弯刚度等效和按轴压刚度等效的计算模式，并给出了相应的计算公式；分析了等效板厚弹性模量取值对结果的影响；比较了四肢格构型竖向缀板和横向缀板不同模拟方法的计算结果和计算精度。最后，结合新龙门大桥工程实例，进一步比较了按按抗弯刚度等效和按轴压刚度等效的计算结果差异，在此基础上开展了大桥施工全过程仿真分析，结果为设计和施工监控提供了理论基础。
作者：	杨兴
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	涂凌;周水兴
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文