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《沈阳建筑大学》 2015年
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下承式钢管混凝土拱桥的设计及若干问题研究

戚源洁  
【摘要】:本文以某个下承式钢管混凝土拱桥为依托,运用桥梁专用软件MIDAS Civil建立全桥三维仿真模型,并对此拱桥的一些问题进行了分析和研究,我主要做了下面的这些工作:(1)介绍了钢管混凝土拱桥的发展概况、结构特点、存在的问题、设计及计算方法以及采用的仿真技术等。(2)对一钢管混凝土拱桥进行了设计,并通过有限元仿真建模验算了拱桥在承载能力极限状态下的抗力、正常使用状态下正截面及斜截面的抗裂及持久状况下正截面的压应力及斜截面的主压应力的验算。计算结果均通过规范要求。(3)由于结构设计参数的误差会使实际结构的状态与理想状态有差别,为了研究设计参数对结构挠度及应力的影响程度,对钢管混凝土拱桥进行了参数敏感性分析。由于引起结构应力及挠度状态的影响因素很多,本文通过对一些参数如:自重、弹性模量、吊杆初拉力、环境及温度变化的分析来确定哪些是主要设计参数,哪些是次要设计参数,对结构在设计及施工中误差控制有较大的作用。(4)因为自振特性的探讨是抗震研究的前提,所以,本文对拱桥自振特性进行研究是很有必要的,并运用有限元软件分析拱桥的前10阶振型及自振频率,并由此得出了一些结论。对于索力,本文运用最小应变能法计算了拱桥的成桥索力,并提出基于端横梁边界条件的改变修正成桥索力,此方法对于下承式钢管混凝土拱桥成桥索力的计算具有较好的参考作用。(5)本文介绍了拱桥的两类稳定性问题,并对拱桥的稳定性进行了分析,对拱桥在有无拱肋横撑下进行了屈曲稳定系数对比,结果表明,拱肋横撑对增强结构的整体性有较大的作用。
【学位授予单位】:沈阳建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U448.22

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