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《武汉理工大学》 2004年
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箱梁横隔梁的受力分析和设计计算方法研究

王凯  
【摘要】:随着我国城市建设和交通事业的发展,城市桥梁及高速公路立交的修建数量日益增加,无论桥型、构造亦都变得更为先进和适应环境。上部结构由过去的简支梁替代为结构性能良好的现浇连续箱梁,下部结构中独柱墩和门架墩以其位置设置的灵活性而越来越得到设计人员的青睐。然而,这些墩的设置导致箱梁及横隔梁的受力更趋复杂。同时人们不单单要求桥梁结构分析能够反映实际情况,更希望能快捷、经济地获得满意结果。因此,在城市桥梁的设计过程中,设计者对连续箱梁门架墩横隔梁这种复杂的受力结构的计算方法的需求越来越迫切。 本文以东莞市常虎高速公路花灯盏大桥连续箱梁横隔梁的设计计算为工程背景,在阐述了有限元原理的基础上,采用了两次平面杆系有限元程序对箱梁横隔梁进行计算分析。先建立全桥平面杆系有限元模型,进行多工况组合分析。然后分别建立门架墩横隔梁的平面杆系有限元模型,提取全桥分析时的最不利的横隔梁的弯剪等内力值,根据弯矩、剪力与分布荷载集度间的关系原理,求算出等效荷载,将等效荷载作为边界条件加于横梁上,对横隔梁进行预应力钢绞线的设计计算。 为验证上述分析方法的适用性和精确程度,本文采用通用有限元分析程序ANSYS对花灯盏大桥进行了空间有限元分析,建立了花灯盏大桥全桥的空间有限元模型,模拟了混凝土与预应力钢绞线的耦合,桩土间的边界条件,空间支座系统,桥台与基础系统等,为同类型桥梁结构ANSYS空间有限元模型的建立提供了有价值的参考资料。 最后,本文将上述两种方法分析计算的结果进行了综合比较,验证了两次平面杆系有限元分析方法在连续箱梁横隔梁设计计算中的适用性和精确程度,得出了一些对连续箱梁横隔梁的设计计算具有应用和参考价值的结论,为实践中正拟建设的城市桥梁尤其是门架墩横隔梁的合理布筋提供了可借鉴的技术资料。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:U441

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