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中承式钢管混凝土拱桥的结构体系与力学性能研究
| 论文题名： | 中承式钢管混凝土拱桥的结构体系与力学性能研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;中承式;结构受力特征;地震响应 |
| 摘要： | 本文研究了中承式钢管混凝土拱桥的结构体系与力学性能。 近几十年来，随着科学技术的进步，国民经济的蓬勃发展，国家基础设施建设规模的不断扩大，我国桥梁建设取得了举世瞩目的成就，桥梁建筑技术也有了很大的进展。钢管混凝土拱桥由于承载力高、跨越能力强、抗震性能好、施工方便而得到迅速发展。同时也是我国自1990年以来应用发展最快的一种桥型。随着钢管混凝土结构理论的不断发展和完善，钢管混凝土拱桥也向理大跨径、更大规模方向发展，同时应用区域和范围也不断扩大，目前已建成的钢管混凝土拱桥的最大跨度已超到450m。与钢管混凝土拱桥的迅速发展相适应，近年来，对钢管混凝土拱桥的理论研究开展了很多有益的工作，但远远跟不上它的发展。因此对钢管混凝土拱桥的动力学进行研究是桥梁工程中的一项十分紧迫的工作。 针对中承式钢管混凝土拱桥的结构体系以及静动力学性能进行了研究，其目的是为钢管混凝土拱桥设计理论的发展提供理论基础。具体研究主要包括以下几个方面： (1)按照有、无水平推力分类，分别讨论了有推力结构体系、无推力结构体系和刚架系杆拱的受力特点以及适应场合。同时对中承式无推力钢管混凝土拱桥的受力特性进行研究。讨论了吊杆的分类以及一般特征：分别研究了系杆的内力以及拱肋横向结构形式。 (2)应用弹性稳定的分析方法，计算了茅草街大桥在自重恒载作用下的稳定安全系数，然后对茅草街大桥的整体稳定性的影响因素进行了探讨，研究了拱肋的宽跨比、横撑、吊杆布置形式、矢跨比和拱肋内倾角对大桥稳定性的影响。 (3)利用ANSYS得到了茅草街大桥的固有频率与固有振型，并分析了不振型的特点。讨论了含钢率、内倾角、矢跨比、横撑以及宽跨比对固有频率与固有振的影响。最后利用反应谱原理研究了茅草街大桥的抗震性能。 (4)分析了有边拱休系大跨度钢管混凝土拱桥在施工过程中边拱的结构受力特点，探讨了缆索吊装施工过程中边拱直接作为主拱吊装段的平衡重所体现出的结构受力特点和经济性能方面的优点。以湖南茅草街大桥缆索吊装施工过程为例，分析了边拱在施工过程中的局部应力分布、整体稳定性和边拱作为主拱吊装平衡重所体现出的优势，为边拱在施工过程中作为平衡部分的一类桥梁提供参考。 |
| 作者： | 张辉 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 赵跃宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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