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洋浦大桥受力特性分析

2020-12-15阅读(799)

洋浦大桥受力特性分析

论文摘要

海南洋浦大桥主桥为（58.5+63+58.5+460+58.5+63+58.5）m七跨双塔双索面的混合式结合梁斜拉桥,通行双向六车道。该桥边跨采用预应力边主梁结构而中跨采用工字钢结合梁结构,边跨和中跨通过钢-混凝土结合段过渡,受力复杂。此种主梁截面形式的混合梁斜拉桥在国内外公路桥梁中的应用较少,本文对该桥及其钢-混凝土结合段受力性能进行了研究,主要完成了以下工作：1、本文采用空间板梁法建立了洋浦大桥的全桥空间有限元模型,对其在恒载、最不利活载、温度荷载、风荷载及荷载组合作用下的受力性能进行分析。计算结果表明：该桥各构件受力合理,强度和刚度均满足要求。2、对主梁、桥面系在考虑和不考虑混凝土徐变效应两种情况下的受力性能进行了对比分析。结果表明：考虑徐变效应后,桥面板的相对刚度降低,内力重分配时,钢主梁承受更大比例内力,其内力增大,而桥面板内力减少。3、建立了钢-混凝土结合段精细的空间有限元模型,对其受力性能作了分析研究,结果表明：各种工况作用下,全部钢构件和混凝土顺桥向均受压；钢构件和混凝土应力均小于设计值,且有较大的余量；钢与混凝土的应力在钢-混结合段都较小；钢-混结合段与右边的纯钢段传力较顺畅,在结合段与纯钢段的连接处以及结合段与纯混凝土段的连接处应力集中现象不严重。4、研究了钢-混凝土结合段在超载工况下（恒载+1.6倍轴压最大活载）受力性能,结果表明：钢梁在钢-混结合段及结合面以右1.6m范围内大部分区域的应力均小于-170Mpa；混凝土在钢-混结合段及结合段以左3m范围内大部分区域的应力均小于设计值-22Mpa,表明钢-混凝土结合段有足够的承载力。本文的研究成果为海南洋浦大桥设计提供了依据,对其他混合梁斜拉桥也有参考价值。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 混合梁斜拉桥的发展概况
  • 1.2.1 国外混合梁斜拉桥的发展概况
  • 1.2.2 国内混合梁斜拉桥的发展概况
  • 1.3 混合梁斜拉桥的结构形式和受力特点
  • 1.3.1 混合梁斜拉桥主梁的结构形式
  • 1.3.2 混合梁斜拉桥受力特点
  • 1.3.3 钢-混凝土结合段构造形式
  • 1.4 海南洋浦大桥工程简介
  • 1.4.1 总体布置
  • 1.4.2 主塔
  • 1.4.3 主梁及桥面系
  • 1.4.4 钢-混凝土结合段
  • 1.5 本文的研究内容和思路
  • 第二章 有限元计算方法及计算参数
  • 2.1 引言
  • 2.2 计算参数
  • 2.2.1 材料特性
  • 2.2.2 计算荷载
  • 2.2.3 支座布置
  • 2.3 有限元计算方法
  • 2.3.1 全桥有限元分析计算方法
  • 2.3.2 钢-混凝土结合段有限元分析计算方法
  • 第三章 洋浦大桥在主力作用下全桥受力性能研究
  • 3.1 引言
  • 3.2 全桥空间有限元模型的建立
  • 3.3 全桥在恒载（考虑徐变效应）作用下的受力性能分析
  • 3.3.1 支座反力
  • 3.3.2 主梁受力性能分析
  • 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 全桥在最不利活载作用下受力分析
  • 3.4.1 影响线计算方法
  • 3.4.2 支座反力及挠跨比
  • 3.4.3 主梁受力性能分析
  • 3.4.4 桥面系受力性能分析
  • 3.4.5 斜拉索、主塔受力性能分析
  • 3.5 考虑徐变效应和不考虑徐变效应的成桥状态对比
  • 3.5.1 徐变的计算方法
  • 3.5.2 支座反力对比
  • 3.5.3 主梁受力性能对比
  • 3.5.4 桥面系受力性能对比
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 洋浦大桥在附加力和荷载组合作用下的受力分析
  • 4.1 引言
  • 4.2 温度荷载作用下的分析计算
  • 4.2.1 T1作用下的受力性能分析
  • 4.2.2 T2作用下的受力性能分析
  • 4.3 风荷载作用下的分析计算
  • 4.3.1 横向水平挠度和挠跨比
  • 4.3.2 主梁受力性能分析
  • 4.3.3 桥面系受力性能分析
  • 4.4 全桥在组合荷载作用下受力性能分析
  • 4.4.1 支座反力
  • 4.4.2 主梁受力性能分析
  • 4.4.3 桥面系受力性能分析
  • 4.4.4 斜拉索、主塔受力性能分析
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 洋浦大桥钢-混凝土结合段受力性能分析
  • 5.1 引言
  • 5.2 钢-混凝土结合段局部有限元模型
  • 5.2.1 钢-混凝土结合段局部模型选取范围
  • 5.2.2 钢-混凝土结合段局部模型的建立
  • 5.2.3 钢-混凝土结合段局部模型边界条件
  • 5.3 钢-混凝土结合段局部模型计算结果分析
  • Nmin)计算结果分析'>5.3.1 工况1(D+LNmin)计算结果分析
  • X+LNmin)计算结果分析'>5.3.2 工况2(DX+LNmin)计算结果分析
  • X+LMmax)计算结果分析'>5.3.3 工况3(DX+LMmax)计算结果分析
  • X+LFmax)计算结果分析'>5.3.4 工况4(DX+LFmax)计算结果分析
  • X+1.6LNmax)计算结果分析'>5.3.5 超载工况5(DX+1.6LNmax)计算结果分析
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 结论与展望
  • 6.1 结论
  • 6.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间参与科研情况

    • 相关论文文献

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