大跨度钢桁拱桥的结构分析

论文摘要

大跨度钢桁架拱桥以其外形雄壮、跨越能力大、承载能力高等优点受到诸多设计者青睐。但是,人们对钢桁系杆拱桥的研究相对较少,特别是在成桥运营阶段的相关技术资料非常缺乏,目前可检索到的文献资料非常有限。本文以重庆朝天门长江大桥为工程背景,论述了国内外大跨度钢桁架拱桥的发展历史；剖析了大跨度钢桁架拱桥结构特点,并通过建立有限元模型,计算和总结了桥梁在各种荷载及关键工况下的整体及局部杆件受力特点；详细探讨了本桥同一层面上的温差效应问题,通过修改前期有限元模型,更准确的模拟桥面板、横梁、主桁节点间的连接关系,对影响桥面板和主桁连接的温差效应做了分析计算。通过板桁分离与板桁结合方案对比,提出的部分板桁结合解决方案是切实可行的；最后,对重庆朝天门长江大桥成桥状态下的第一类稳定问题进行计算分析,对影响桥梁整体稳定的因素进行了深入地分析探讨。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 国内外大跨度钢桁架拱桥的发展
• 1.3 工程背景结构介绍
• 1.4 本文主要研究内容
• 第2章 大跨度钢桁拱桥构造特性
• 2.1 钢桁架拱桥上部结构构造
• 2.2 大跨度钢桁架拱桥的分类
• 2.3 拱肋桁架布置形式
• 2.4 拱轴线
• 2.5 矢跨比
• 2.6 拱顶和拱脚高度
• 2.7 边界条件
• 2.8 杆件截面
• 2.9 大跨度钢桁架拱桥结构体系的特点
• 2.10 系杆
• 2.11 小结
• 第3章 大跨度钢桁拱桥主荷载作用分析
• 3.1 主桥技术标准及设计荷载
• 3.1.1 技术标准
• 3.1.2 设计荷载
• 3.2 成桥运营阶段静力分析
• 3.2.1 有限元计算模型
• 3.2.2 恒载作用
• 3.2.3 活载作用
• 3.2.4 恒载、活载组合分析
• 3.2.5 吊杆损伤分析
• 3.3 小结
• 第4章 大跨度钢桁拱桥附加荷载作用分析
• 4.1 风荷载
• 4.1.1 相关规范说明
• 4.1.2 风荷载作用分析
• 4.2 温度荷载
• 4.2.1 相关规范说明
• 4.2.2 系统温度效应
• 4.2.3 局部温度效应
• 4.2.4 温差处理方案
• 4.3 小结
• 第5章 大跨度钢桁拱桥整体稳定性分析
• 5.1 第一类问题有限元分析理论
• 5.2 成桥状态整体稳定分析
• 5.2.1 恒载+风载
• 5.2.2 恒载+移动荷载
• 5.3 小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果