原文传递
湘潭四桥斜拉拱桥边跨主梁受力性能与横向分析方法研究
| 论文题名： | 湘潭四桥斜拉拱桥边跨主梁受力性能与横向分析方法研究 |
| 关键词： | 斜拉拱桥;箱梁;横隔板;有限元模型;受力性能;预应力混凝土;钢管混凝土 |
| 摘要： | 目前正在建设的湘潭市湘江四桥主桥为120m+400m+120m斜拉飞燕式钢管混凝土系杆拱桥，系国内第一座斜拉拱桥。斜拉拱桥是一种由钢管主拱、混凝土边拱、索塔、斜拉索、箱型边跨主梁、系杆、吊杆和纵横梁等构件组成的新型组合体系桥梁，其构造及力学性能相对复杂。其边跨主梁为双箱单室预应力混凝土结构，与边拱、斜拉索、系杆等构件相连，两箱中心间距22.3m，由于桥面很宽，为增强其整体性，在箱内和两箱之间按5.0～6.0m的间距设置了28道中横隔板以及2道端横梁。该桥边跨主梁处于复杂的受力状态。本文以此为工程背景，对斜拉拱桥边跨主梁的受力性能特别是横向受力性能及其分析方法进行了研究。主要做了以下工作： 1．建立了三种空间模型，分别为空间实体有限元模型、空间梁杆系有限元模型和空间虚拟纵梁梁格有限元模型，对边跨主梁的受力性能尤其是它的横向受力性能进行了分析研究，验证了设计的合理性，基于分析结果提出了相关改进建议：(1)边箱梁总体受力特征良好；(2)梁端锚固区、边支点位置、牛腿折角区和箱内横梁过人洞折点区，由于局部应力集中而产生了应力偏大的现象，并提出了相关局部构造建议；(3)针对箱梁横向受力问题，提出了加强两个边横隔板横向配筋建议。 2．建立了三种平面梁模型，分别为平面四支点模型、平面双支点模型和平面六弹性支点模型，对边跨主梁的横向受力性能进行了分析研究，受力性能良好。 3．对比分析了平面和空间分析模型的横向受力计算结果，结果表明：平面梁模型对于端横梁的模拟不够准确，中横梁的模拟较为适用。 4．实体元法模型复杂，计算周期长，数据处理繁琐，建议在局部受力分析中采用；梁格法模拟精确，结果提取方便，对于边跨主梁的横向受力分析是一种较为行之有效的方法。另外，考虑双箱之间的桥面板作用的空间虚拟纵梁梁格模型较双脊骨梁模型横向受力分析精度更高，建议在设计和结构分析中采用该方法。 |
| 作者： | 徐璇 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 盛兴旺 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
