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大跨径钢管混凝土系杆拱桥整体稳定性研究

乔长江  
【摘要】:钢管混凝土系杆拱桥由于具有承载力高、塑性和韧性好、施工方便、经济效果好和地基适应性强等优点,是发展前景广阔的一种桥梁结构。而该桥型在国内发展时间较短,属于一种新桥型,有许多方面研究还不够充分。这对钢管混凝土拱桥的发展造成了不利影响,需要桥梁理论研究者更深入和全面地去研究这种新桥型的各项受力性能和设计方法,以促进我国交通事业的蓬勃发展。本文以某大跨径钢管混凝土系杆拱桥作为工程实例进行稳定性研究,作为目前国内跨径较大的钢管混凝土系杆拱桥,对其进行研究并得出相关的结论具有重要意义。 本文应用有限元分析软件ANSYS8.0,针对某钢管混凝土系杆拱桥建立了空间有限元模型,并对该有限元模型进行稳定性分析,得出其成桥运营阶段各种工况下的稳定安全系数。在此基础上,还对该拱桥的横撑形式及刚度、矢跨比桥面横向刚度和拱肋刚度等影响因素展开讨论与研究。 本文在系统论述现有的钢管混凝土基本计算理论和拱桥稳定计算理论的基础上,针对某大跨径钢管混凝土系杆拱桥建立了两类空间有限元模型,即考虑桥面及吊杆作用的模型和不考虑桥面及吊杆作用的模型,并进行了相应的稳定性分析;分析了该桥在不同的可能不利工况下的稳定性,并对影响该桥型稳定性的多种因素进行分析探讨;得出相应的结论,并提出了各参数的合理取值。本文对钢管混凝土拱桥建设具有一定的指导意义和参考价值。


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