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原文传递大型顶进箱涵力学行为分析

论文题名：	大型顶进箱涵力学行为分析
关键词：	地道桥;力学分析;ANSYS;管棚支护结构;受力分析;PCR法;大型顶进箱涵
摘要：	随着交通运输工程的发展，地道桥在公路、铁路等立体交叉工程中被广泛地应用，交通量的增长又导致了多孔、大跨、长距离箱涵的大量产生，因此大型顶进箱涵的力学特性分析变得越来越重要。本文以威海市珠海路地道桥、北京丰台地道桥和石家庄槐安路地道桥等工程为背景，比较分析空间模型与平面模型的计算结果，探讨了大型斜交顶进箱涵的力学特性，针对地基沉降剖析了丰台地道桥的开裂原因，同时研究了PCR 法(Prestressed Concrete Roof Beams)地道桥的可行性。分别对单跨、双跨和三跨箱涵空间模型与平面模型进行分析，通过比较两种模型的计算结果差异，得出箱涵纵横向内力关系，给出了当采用平面模型简化设计时，箱涵纵向构造钢筋的配置需求。围绕斜交地道桥的应力集中问题，通过建立单跨、双跨和三跨箱涵空间有限元模型，分析了弯矩与跨度、长度和斜交角度变化关系，给出了各关键点弯矩与跨度、长度和斜交角度的关系曲线。通过分析比较，阐述了斜交地道桥应力集中程度和应力集中位置。以丰台地道桥的为研究对象，利用ANSYS有限元软件，分析由于地基超挖和对顶进方位调整而造成的地基变形对结构的力学影响。通过建立合理的有限元模型，模拟该桥的变形，讨论了硬质地基不均匀变形对顶进箱涵的影响，并对该桥开裂原因进行了分析。首次探讨了如何利用管棚支护结构作为地道桥的主要承载体，且分别对钢管混凝土管棚和预应力钢筋混凝土管棚地道桥的受力进行分析，详细介绍了PCR法适用范围和施工的基本要点。全国铁路主干线提速至200 km/h以上后，在既有铁路平交道口改立交施工中，利用该法能够大大提高行车限速，减少对铁路运营的影响。由于预应力管棚地道桥和钢管混凝土管棚地道桥是一种较新的桥型，在国内还没有工程实例，其理论和经验还不十分完善。因此，本文的研究工作将有利于以后再进行此类工作的分析和研究。
作者：	郭占明
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	王慧东
授予学位：	硕士
授予学位单位：	石家庄铁道学院
学位年度：	2007
正文语种：	中文