混合梁斜拉桥静力分析和局部应力分析

论文摘要

随着桥梁建设事业的不断发展和进步,混合梁斜拉桥以其合理的力学性能和良好的经济性得到越来越广泛的应用。这篇论文首先简要介绍了混合梁斜拉桥的国内外发展概况及结构和受力特点,然后从两个方面对混合梁斜拉桥进行分析和研究：全桥分析和局部分析。第一部分以湖北鄂东长江公路大桥为工程背景,运用桥梁专业计算软件MIDAS／CIVIL建立全桥有限元模型。计算分析桥梁在各施工阶段的受力和变形情况。计算分析桥梁在运营阶段的各分项荷载作用下以及各种荷载组合作用下的受力和变形情况。第二部分运用有限元软件ANSYS建立钢—混结合段空间有限元模型。根据全桥计算所得的运营阶段的内力,详细分析钢—混结合段在最不利荷载工况下的应力及其分布情况,检验了设计的安全性和合理性。最后针对钢—混结合段的有限元模型进行误差分析并提出更为完善的模拟方法。这篇论文只进行了有关混合梁斜拉桥的部分研究工作,进一步开展混合梁斜拉桥的研究具有重要的现实意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 混合梁结构斜拉桥的发展概况
• 1.1.1 国外发展概况
• 1.1.2 国内发展概况
• 1.2 混合梁斜拉桥的结构特点及受力特性
• 1.2.1 主梁整体结构特点
• 1.2.2 钢—混凝土结合段结构特点
• 1.2.3 混合梁斜拉桥的受力特性
• 1.3 混合梁斜拉桥的优点及适用范围
• 1.3.1 混合梁斜拉桥的优点
• 1.3.2 混合梁斜拉桥的适用范围
• 1.4 研究工程背景和本文的主要工作
• 1.4.1 研究工程背景
• 1.4.2 本文的主要工作
• 第2章 混合梁斜拉桥全桥空间有限元模型
• 2.1 建立有限元模型概述
• 2.2 混合梁斜拉桥主梁的模拟
• 2.2.1 混凝土箱梁的模拟
• 2.2.2 钢箱梁的模拟
• 2.2.3 钢—混凝土梁结合段的模拟
• 2.3 混合梁斜拉桥主塔的模拟
• 2.4 混合梁斜拉桥斜拉索的模拟
• 2.5 混合梁斜拉桥的其它模拟
• 2.5.1 主塔墩梁连接模拟
• 2.5.2 边墩墩梁连接模拟
• 2.5.3 斜拉索锚固模拟
• 2.5.4 预应力的模拟
• 2.5.5 混凝土收缩、徐变、强度增长的模拟
• 2.6 小结
• 第3章 混合梁斜拉桥施工阶段的计算分析
• 3.1 施工阶段的划分
• 3.2 施工阶段位移计算分析
• 3.2.1 主梁位移计算分析
• 3.2.2 主塔位移计算分析
• 3.3 施工阶段应力计算分析
• 3.3.1 主梁应力计算分析
• 3.3.2 塔柱应力计算分析
• 3.3.3 斜拉索应力计算分析
• 3.4 小结
• 第4章 混合梁斜拉桥运营阶段计算分析
• 4.1 计算工况
• 4.2 影响线计算分析
• 4.3 活载作用计算分析
• 4.4 风荷载作用计算分析
• 4.5 温度作用计算分析
• 4.5 荷载组合作用的应力计算分析
• 4.6 小结
• 第5章 钢—混结合段局部模型建立
• 5.1 钢—混结合段局部模型的分析方法
• 5.2 钢—混结合段局部实体模型的建立
• 5.2.1 混凝土箱梁和钢箱梁的模拟
• 5.2.2 钢—混连接段的接头模拟
• 5.2.3 钢—混连接段预应力束的模拟
• 5.3 钢—混结合段局部实体模型的网格划分
• 5.3.1 混凝土箱梁的网格划分
• 5.3.2 钢箱梁的网格划分
• 5.4 边界条件和计算荷载的施加
• 第6章 钢—混结合段局部计算分析
• 6.1 钢—混结合段局部分析概述
• 6.2 钢—混结合段局部应力计算分析
• 6.2.1 纵向详细应力计算分析
• 6.2.2 横向详细应力计算分析
• 6.2.3 竖向详细应力计算分析
• 6.2.4 主应力计算分析
• 6.3 小结
• 第7章 钢—混结合段模拟方案探讨
• 7.1 钢—混结合段模拟的缺陷及误差分析
• 7.2 钢—混结合段模拟的完善方案
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目