详情

原文传递钢管混凝土拱桥计算方法研究

论文题名：	钢管混凝土拱桥计算方法研究
关键词：	钢管混凝土;弹性模量;力学模型;拱桥;计算方法
摘要：	拱桥是一种极具美学价值的桥梁形式，也是基本桥型之一，在我国又有深厚的历史渊源，在工程中得到了广泛应用，是我国建造较多的桥型。由于钢管混凝土在桥梁上的应用，同时解决了拱桥高强度材料应用和施工两大难题，使拱桥更加轻巧，表现力也更强，给拱桥的发展注入了新的活力。但是，目前由于缺乏专用的设计规范和施工技术规范，钢管混凝土拱桥的设计、施工只能依据建筑行业的钢管混凝土规程并结合桥梁设计规范的有关条文进行，这对该种桥梁的实际应用带来了一定的困难。本文根据凤凰山桥——下承式钢管混凝土拱桥的结构特点，采用有限元法对该桥进行有限元离散，用空间框架单元模拟系杆梁、端横梁、中横梁、纵梁和拱肋等构件，用只承受拉力的空间杆单元模拟吊杆，建立了桥梁空间力学计算的有限元模型，利用SAP2000程序对该桥进行了空间力学计算，得到了该桥梁在不同工况下的力学性能。取得的主要成果如下：首先，本文在总结、分析钢管混凝土结构的基础上，阐述了钢管和核心混凝土的本构关系。在该结构中，钢管与混凝土协同工作，优势互补，克服了二者单独受力时的缺陷，使其极限承载能力得到大幅提高，延性和塑性性能得到较大的改善，较之其他结构形式具有明显的优势，适应了建筑工程的现代化发展趋势，在实际工程中得到了广泛的应用。其次，目前由于没有关于钢管混凝土结构的规范，钢管混凝土结构弹性模量的选取还还没有定论，只能依照于常用的三本其他方面的规范来选取，其计算方法就存在三种，这三种方法计算出的弹性模量各不相同，本文结合实际对这三种计算方法进行比较认为，在目前情况下，在计算钢管混凝土构件的刚度时，应以(CECS28：90)为准；若混凝土的施工质量能够得到保证，为充分发挥材料的性能，也可考虑采用(DL5099-97)。最后，本文结合工程实际建立了空间力学模型，对主要的部件进行分析。～在建模的过程中对单元特性，吊杆初拉力等进行了讨论，为了保证与施工过程相符，还在系杆底部建立了支撑体系。对模型进行分析，将其理论的计算结果与实测值进行比较分析取得了较高的精度。
作者：	李楠
专业：	道路与铁道工程
导师：	杨吉新
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文