安庆铁路长江大桥受力性能研究

论文摘要

在建中的安庆铁路长江大桥主桥为（101.5+118.5+580+217.5+159.5+116）m六跨双塔四线铁路连续钢桁梁斜拉桥,是目前我国最大跨度的铁路专用斜拉桥。该桥采用正交异性整体钢桥面结构,受力情况复杂。本文采用有限单元法对该桥的受力特性作了系统的研究,主要工作和研究成果如下：1、对特大钢桁梁正交异性板整体桥面斜拉桥的有限元模拟方法进行了研究,建立了两个不同的全桥空间板梁有限元模型,分别用于恒载、最不利活载和附加力作用下的计算。2、研究了恒载、最不利活载和各种主力组合下的受力性能,结果表明：最不利活载作用下桥梁挠跨比为1/732,刚度满足要求；各主力组合作用下,主桁、钢桥面、主塔和斜拉索等的应力都满足设计规范。3、研究了附加力作用下全桥的受力特性,包括两种温度荷载、风荷载和列车制动力,结果表明：温度荷载、风荷载对下弦杆和纵横梁应力影响较大,对桥梁其他构件的应力影响较小,列车制动力对桥梁的应力和位移等影响较小,主力和附加力共同作用下桥梁所有构件均在设计规范允许范围内。4、研究了斜拉索索重和拉索的垂度效应,结果表明：对于像安庆桥这样特大跨度的斜拉桥,斜拉索的索重很大,达4300多吨,对结构挠度影响较大,必须考虑；垂度效应对结构应力和挠度影响较小。本文的研究成果为安庆长江大桥的设计提供了依据,对其他类似大型复杂的钢—混凝土组合结构斜拉桥也有参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出与本文的工程背景
• 1.2 钢桁梁铁路斜拉桥的发展概述与特点
• 1.3 斜拉桥分析理论的研究现状
• 1.4 安庆长江大桥概况
• 1.5 本文的主要工作
• 第二章 安庆桥空间分析方法研究
• 2.1 引言
• 2.2 板桁组合结构分析方法研究
• 2.2.1 平面分析计算方法
• 2.2.2 空间分析计算方法
• 2.3 安庆桥空间有限元模型的建立
• 2.3.1 空间分析有限元模型单元类型的选择
• 2.3.2 空间有限元模型计算所采用的假定
• 2.3.3 空间分析对于斜拉索垂度效应的模拟
• 2.3.4 安庆桥空间有限元模型的建立
• 2.4 主要计算参数、荷载标准和支承条件
• 2.5 本章小结
• 第三章 安庆桥在主力作用下的受力性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 安庆桥在恒载作用下的受力特性分析
• 3.2.1 支座反力及挠度
• 3.2.2 主桁杆件受力性能分析
• 3.2.3 桥面系受力性能分析
• 3.2.4 主塔、斜拉索受力性能分析
• 3.3 全桥最不利活载作用下受力分析
• 3.3.1 支反力和挠跨比
• 3.3.2 主桁杆件受力性能分析
• 3.3.3 桥面系受力性能分析
• 3.3.4 主塔、斜拉索受力性能分析
• 3.4 全桥在主力组合作用下受力分析
• 3.4.1 支座反力
• 3.4.2 主桁杆件受力性能分析
• 3.4.3 桥面系受力分析
• 3.4.4 主塔、斜拉索受力性能分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 安庆桥在附加力作用下的受力性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 温度荷载作用下的分析计算
• 4.2.1 T1作用下的受力分析
• 4.2.2 T2作用下的受力分析
• 4.3 静风荷载作用下分析计算
• 4.3.1 横向水平挠度及挠跨比
• 4.3.2 主桁受力分析
• 4.3.3 桥面系受力分析
• 4.4 制动力作用下分析计算
• 4.4.1 主桁受力分析
• 4.4.2 桥面系受力分析
• 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