北江桥成桥状态和施工过程的受力性能分析

论文摘要

新建贵广铁路北江桥设计为（57.5+109.25+230+109.25+57.5）m五跨双塔双索面两主桁四线铁路钢桁梁斜拉桥。下边跨及靠近边跨的次边跨四个节间采用混凝土桥面板,其余部分采用正交异性钢桥面板。下弦杆内侧设边纵梁,边纵梁通过水平K撑与下弦杆相连,桥面荷载通过桥面板、横肋和边纵梁传递至横梁再传递至下弦结点。该结构形式在国内四线铁路桥梁上首次应用。本文对北江桥在成桥状态和施工过程的受力性能进行了分析。完成的主要工作如下：1、采用空间板梁法建立全桥空间有限元模型,综合应用影响矩阵法和零位移法确定了恒载作用下斜拉索索力,并对桥梁在恒载作用下的桥梁受力性能进行了分析。结果表明：桥梁线形平顺,受力状态良好。2、对桥梁在最不利活载作用和主力组合作用下的受力性能进行了分析。结果表明,桥梁有足够的强度和刚度满足行车安全性的要求。3、以斜拉索张拉次数尽量少、施工过程桥梁受力状态良好为原则,采用正装迭代法并结合差分法确定了北江桥施工过程斜拉索张拉力。本文的研究成果为北江桥的设计和施工提供了依据,对其他类似桥梁也有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 国内铁路斜拉桥的发展
• 1.2 铁路钢桁梁斜拉桥特点和问题的提出
• 1.3 北江桥的工程概况
• 1.3.1 北江桥的结构特点
• 1.3.2 北江桥的施工方法
• 1.4 研究现状
• 1.4.1 斜拉桥成桥状态受力分析方法
• 1.4.2 斜拉桥施工过程受力分析方法
• 1.5 论文主要研究内容和思路
• 第二章 北江桥恒载作用下受力性能分析
• 2.1 引言
• 2.2 全桥空间有限元模型的建立
• 2.2.1 上部结构的模拟
• 2.2.2 下部结构的模拟
• 2.3 成桥状态目标线形和目标索力的确定
• 2.3.1 研究思路
• 2.3.2 成桥状态目标线形和目标索力确定的原则
• 2.3.3 计算方法和步骤
• 2.3.4 成桥状态目标线形和目标索力的初步确定
• 2.3.5 成桥状态目标索力的优化
• 2.4 恒载作用下桥梁受力性能分析
• 2.4.1 支反力
• 2.4.2 主桁受力特点及受力状态
• 2.4.3 桥面系受力特点及受力状态
• 2.4.4 主塔受力特点及受力状态
• 2.5 本章小结
• 第三章 北江桥最不利活载和主力组合作用下的受力性能分析
• 3.1 引言
• 3.2 计算方法
• 3.3 最不利活载作用下的受力性能分析
• 3.3.1 支反力、挠度及挠跨比
• 3.3.2 主桁受力性能分析
• 3.3.3 桥面系受力性能分析
• 3.3.4 斜拉索、主塔受力性能分析
• 3.4 主力组合作用下的受力性能分析
• 3.4.1 支反力
• 3.4.2 主桁内力与应力
• 3.4.3 桥面系内力与应力
• 3.4.4 斜拉索、主塔受力性能分析
• 3.5 本章小节
• 第四章 北江桥施工过程的受力性能分析
• 4.1 引言
• 4.2 研究思路
• 4.3 主桁悬臂拼装施工阶段的受力分析
• 4.3.1 确定斜拉索初拉力的原则
• 4.3.2 计算方法和步骤
• 4.3.3 斜拉索初张力及各阶段索力
• 4.3.4 塔侧支架反力
• 4.3.5 主桁及主塔位移
• 4.3.6 主桁内力和应力
• 4.4 主桁合拢后各阶段的受力分析
• 4.4.1 确定斜拉索终张索力的原则
• 4.4.2 计算方法和步骤
• 4.4.3 斜拉索初张力及各阶段索力
• 4.4.4 主桁及主塔位移
• 4.4.5 支座反力
• 4.4.6 主桁内力和应力
• 4.4.7 实际成桥状态与目标成桥状态桥梁受力情况比较
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间参与科研情况