论文题目: 飞鸟式钢管混凝土拱桥受力特性研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 桥梁与隧道工程
作者: 郑怀颖
导师: 陈宝春
关键词: 拱桥,钢管混凝土,飞鸟式,有限元,东莞水道大桥,设计计算,面内极限承载力,双重非线性
文献来源: 福州大学
发表年度: 2005
论文摘要: 飞鸟式(飞燕式)钢管混凝土拱桥,是带悬臂半跨的中承式钢管混凝土刚架系杆拱桥,它的两边跨为半跨悬臂上承式拱、主跨为中承式钢管混凝土拱,通过锚固于两边跨端部的拉索来平衡主跨大部分水平推力。它是钢管混凝土拱桥中一种极具特色的桥型,自广东南海三山西大桥建成以来,国内陆续建成了二十座左右,且跨径越来越大。然而,虽然有不少具体桥梁的分析资料,但对该桥型缺乏系统、深入的研究。因此,对飞鸟式钢管混凝土拱桥这种桥型进行系统的总结与深入的受力性能研究就显得十分必要。本文收集了大量的飞鸟式钢管混凝土拱桥资料,对典型桥例进行了介绍。在此基础上,总结了该桥型典型设计参数的取值、结构构造和施工方法,并针对这种桥型的结构特点,提出了恒载作用下简化的基本平衡方程。此外,还介绍了结构有限元计算方法。为工程应用提供了基础资料。以东莞水道大桥为飞鸟式钢管混凝土拱桥的桥例,采用有限元程序对其施工各阶段与成桥后的受力进行了计算与验算,为该工程的顺利实施提供了理论依据。同时通过对该桥的静力性能、稳定性及动力特性的分析,为了解此类桥型的受力性能提供了具体的桥例。采用双重非线性方法,分析了东莞水道特大桥结构受力全过程和面内极限承载力。对该桥的破坏过程、非线性影响、破坏形态和面内极限承载力的影响因素进行了分析。
论文目录:
第一章 绪论
1.1 课题背景
1.2 文献综述
1.3 本文的工作
第二章 飞鸟式钢管混凝土拱桥桥型分析
2.1 概述
2.2 东莞水道特大桥简介
2.3 其它桥例
2.4 恒载作用下的结构受力特点
2.5 有限元计算方法
2.6 施工方法
2.7 总体结构的主要参数
2.7.1 主边跨跨径比
2.7.2 主边跨矢高与矢跨比
2.7.3 主边跨恒载集度与边孔端横梁的压重
2.8 主要构造
2.8.1 主拱肋
2.8.2 边拱肋
2.8.3 系杆
2.8.4 桥墩及基础
2.8.5 桥面结构
2.9 小结
第三章 东莞水道特大桥设计计算分析
3.1 施工方案简介
3.2 施工阶段受力分析方法
3.3 拱肋吊装阶段受力分析
3.3.1 静力分析
3.3.1.1 锚、扣索力
3.3.1.2 背索力
3.3.1.3 塔架受力验算
3.3.1.4 拱肋应力验算
3.3.1.5 主拱肋变形计算
3.3.2 稳定分析
3.3.3 动力特性分析
3.4 主拱合拢及灌注管内混凝土阶段受力分析
3.4.1 静力分析
3.4.1.1 主拱肋
3.4.1.2 边拱肋
3.4.1.3 系杆
3.4.2 稳定与动力特性计算
3.5 桥面系安装阶段受力分析
3.5.1 静力分析
3.5.1.1 主拱肋
3.5.1.2 边拱肋
3.5.1.3 系杆
3.5.2 稳定分析
3.5.3 动力特性分析
3.6 成桥阶段受力分析
3.6.1 静力分析
3.6.1.1 主拱肋
3.6.1.2 桥面板
3.6.2 稳定分析
3.6.3 动力特性分析
3.6.4 水平力分析
3.6.5 不同计算模型的比较
3.6.5.1 计算模型介绍
3.6.5.2 截面内力
3.6.5.3 弦杆内力与进行承载力
3.7 小结
第四章 东莞水道特大桥面内极限承载力分析
4.1 有限元模型
4.2 计算工况
4.3 双重非线性受力全过程分析
4.3.1 荷载-挠度曲线
4.3.2 挠度分析
4.3.3 非线性性能分析
4.4 极限承载力影响因素分析
4.4.1 拱脚约束条件对极限承载力的影响
4.4.2 钢材屈服强度的影响
4.4.3 混凝土等级的影响
4.4.4 含钢率的影响
4.4.5 矢跨比的影响
4.5 小结
第五章 结论
参考文献
致谢
个人简历及附录
发布时间: 2005-10-10
参考文献
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