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大跨中承式钢管混凝土拱桥合理桥道系应用研究
| 论文题名： | 大跨中承式钢管混凝土拱桥合理桥道系应用研究 |
| 关键词： | 大跨中承式钢管混凝土拱桥;简支-连续组合桥道系;计算理论;有限元法;结构分析 |
| 摘要： | 钢管混凝土在拱桥中的应用,解决了材料高强度和施工无支架两大难题,为中国具有传统文化与技术特色的拱桥技术发展增添了无限生机.钢管混凝土拱桥在中国的兴建方兴未艾,跨径在不断突破、型式在不断创新、技术在日益提高,尤其是中承式钢管混凝土拱桥以其独特的优点和优美的造型而倍受青睐.该文首先从钢管混凝土在拱桥中的应用与发展出发,系统地介绍了大跨中承式钢管混凝土拱桥的发展历程及其结构形式和特点,分析了大跨中承式钢管混凝土拱桥常用桥道系结构形式的构造及力学特征,并阐明了研究大跨中承式钢管混凝土拱桥桥道系的意义.其次,该文研究论述了桥道系的计算理论和方法,将桥道系简化为梁,利用弹性支承连续梁理论和变形协调法进行分析;把桥道系视为弹性支承连续板,利用正交异性板理论进行分析,作了一定的理论推导,并给出了相关计算公式.同时,还介绍了目前运用最为广泛、计算效率较高的一种数值分析方法--有限元法的基本原理,并建议采用有限元法来进行分析计算,可获得较为满意的结果,也十分方便.再次,该文从功能和构造要求及美学的角度系统地论述了大跨中承式钢管混凝土拱桥的桥道系立面相对位置的设置方法,探讨了桥道系相对位置对桥梁结构的稳定与振动的影响,并对部分大跨中承式钢管混凝土拱桥的桥道系相对位置进行了统计分析.研究表明:将衡量桥道系相对位置的参数c(桥道系距拱顶的高度与矢高的比值)设在0.6左右为合理位置,可使桥梁结构具有较好的横向稳定性和动力性能,并具有较强的美感.最后,在分析大跨中承式钢管混凝土拱桥的常用桥道系结构形式特点的基础上,首次提出了一种新型的桥道系结构形式--简支-连续组合桥道系,并运用大型结构有限元分析软件MSC.Nastran进行数值仿真计算,以研究不同桥道系结构形式对桥梁结构静、动力特征的影响.通过对比分析发现:桥道系结构形式对钢管混凝土拱肋的受力性能、结构的整体稳定性及动力性能的影响没有显著差异;简支-连续组合桥道系较好地继承了简支和连续桥道系的优点,是大跨中承式钢管混凝土拱桥的合理桥道系结构形式. |
| 作者： | 胡免缢 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 周水兴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通学院 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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