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后湖斜拉桥钢管混凝土塔柱受力性能分析
| 论文题名： | 后湖斜拉桥钢管混凝土塔柱受力性能分析 |
| 关键词： | 斜拉桥;圆端形塔柱;钢管混凝土;受力性能;ANSYS分析;有限元模型 |
| 摘要： | 钢管混凝土是由钢管和混凝土组合在一起所形成的构件，它能充分发挥两种材料的优点，利用钢管对混凝土的约束效应，提高了核心混凝土的承载能力，而核心混凝土的存在使钢管不会产生局部屈曲。随着我国交通基础设施的迅速发展及逐步完善，近些年来新建的桥梁日益增多，桥梁跨径日益增大，因此结构承载能力的要求越来越高。利用钢管混凝土构件可以有效地提高结构的承载能力，同时可以简化施工程序，减少施工设备，加快施工进度，达到降低造价的目的。目前钢管混凝土在桥梁结构中得到广泛的应用，主要作为拱桥的拱肋、斜拉桥和悬索桥的主塔等。 武汉市黄陂区后湖大桥采用圆端形钢管混凝土作为主塔的中塔柱，国内外许多学者对圆形和方形钢管混凝土的力学性能进行了大量研究工作，但对圆端形钢管混凝土力学性能的研究较少。本文结合后湖大桥施工监控中的实测数据和有限元数值模拟，对圆端形钢管混凝土塔柱的力学性能进行了分析。 首先，本文介绍了后湖大桥主塔施工中传感器的布置方案、测试仪器和测试工况，根据斜拉桥的施工特点，将测试工况分为轴压受力工况和偏压受力工况，进而分析圆端形钢管混凝土塔柱在不同工况下的受力性能。 其次，建立ANSYS有限元模型，模拟桥梁在施工过程中的不同工况下的受力特征，总结圆端形钢管混凝土塔柱在轴压和偏压荷载作用下的应力变化规律。提取对应测点的应力值，将理论计算所得的数据与实测数据进行比较，结果表明理论值和实测值吻合较好。 再次，通过建立不同截面形式(圆端形双肢、圆端形单肢、矩形)的钢管混凝土塔柱模型，施加轴压荷载和偏压荷载，比较三者的受力性能。通过应力云图和特征截面的应力数值，可以反映出后湖大桥所采用的圆端形钢管混凝土双肢塔柱受力性能的优越性。 后湖斜拉桥圆端形钢管混凝土塔柱受力性能分析采用了现场实测数据、数值模拟和不同截面形式的塔柱对比的方法，得到了圆端形钢管混凝土在轴压和偏压荷载作用下的应力变化规律，找到了结构的最不利应力状态，并根据实测和理论分析结果对该类构件的设计提出了有益建议。 |
| 作者： | 陈猛 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 卢哲安 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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