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《武汉理工大学》 2006年
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钢管混凝土拱桥计算方法研究

李楠  
【摘要】:拱桥是一种极具美学价值的桥梁形式,也是基本桥型之一,在我国又有深厚的历史渊源,在工程中得到了广泛应用,是我国建造较多的桥型。由于钢管混凝土在桥梁上的应用,同时解决了拱桥高强度材料应用和施工两大难题,使拱桥更加轻巧,表现力也更强,给拱桥的发展注入了新的活力。但是,目前由于缺乏专用的设计规范和施工技术规范,钢管混凝土拱桥的设计、施工只能依据建筑行业的钢管混凝土规程并结合桥梁设计规范的有关条文进行,这对该种桥梁的实际应用带来了一定的困难。 本文根据凤凰山桥——下承式钢管混凝土拱桥的结构特点,采用有限元法对该桥进行有限元离散,用空间框架单元模拟系杆梁、端横梁、中横梁、纵梁和拱肋等构件,用只承受拉力的空间杆单元模拟吊杆,建立了桥梁空间力学计算的有限元模型,利用SAP2000程序对该桥进行了空间力学计算,得到了该桥梁在不同工况下的力学性能。取得的主要成果如下: 首先,本文在总结、分析钢管混凝土结构的基础上,阐述了钢管和核心混凝土的本构关系。在该结构中,钢管与混凝土协同工作,优势互补,克服了二者单独受力时的缺陷,使其极限承载能力得到大幅提高,延性和塑性性能得到较大的改善,较之其他结构形式具有明显的优势,适应了建筑工程的现代化发展趋势,在实际工程中得到了广泛的应用。 其次,目前由于没有关于钢管混凝土结构的规范,钢管混凝土结构弹性模量的选取还还没有定论,只能依照于常用的三本其他方面的规范来选取,其计算方法就存在三种,这三种方法计算出的弹性模量各不相同,本文结合实际对这三种计算方法进行比较认为,在目前情况下,在计算钢管混凝土构件的刚度时,应以(CECS 28:90)为准;若混凝土的施工质量能够得到保证,为充分发挥材料的性能,也可考虑采用(DL5099-97)。 最后,本文结合工程实际建立了空间力学模型,对主要的部件进行分析。在建模的过程中对单元特性,吊杆初拉力等进行了讨论,为了保证与施工过程相符,还在系杆底部建立了支撑体系。对模型进行分析,将其理论的计算结果与实测值进行比较分析取得了较高的精度。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:U448.22

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
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2 杨茂召;钢管混凝土拱桥吊杆张拉的施工控制分析与优化[D];长安大学;2009年
3 翟晓春;自预应力钢管混凝土拱桥设计技术研究[D];重庆交通大学;2010年
4 李治;系杆叠拱桥的内力分析与线形控制[D];北京交通大学;2012年
5 韦伟;拱梁组合体系吊杆张拉受力行为的分析及优化[D];广州大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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【共引文献】
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6 万馨;王晓丽;;重型工业厂房中钢管混凝土格构柱的计算分析[A];中国钢结构协会房屋建筑钢结构分会2013年学术年会论文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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10 钟轶峰;中(下)承式系杆拱桥有限元分析与施工监控[D];重庆大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张红英;新型薄壁方钢管混凝土短柱力学性能试验研究[D];山东科技大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 马桂军,刘海霞,庞静;钢管混凝土拱桥拱肋刚度计算取值分析[J];东北林业大学学报;2004年03期
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10 黄承逵;徐磊;刘毅;;钢管自密实自应力混凝土短柱轴压力学性能试验研究[J];大连理工大学学报;2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 刘永健;周绪红;樊海涛;;钢管混凝土节点的特点和应用[A];钢结构工程研究(三)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2000年学术交流会论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前9条
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2 夏小钢;大跨度钢管混凝土拱桥施工过程的力学分析[D];武汉理工大学;2005年
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5 杨大余;反拱式钢管混凝土拱桥线型优化与结构特性分析[D];长安大学;2008年
6 陈钦宗;自预应力钢管混凝土拱桥设计技术研究初探[D];重庆交通大学;2009年
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8 陈栋栋;大跨度钢管混凝土刚架系杆拱桥主拱优化研究[D];中南大学;2010年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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7 段鋆;大跨径钢管混凝土拱桥扣挂系统研究[D];重庆交通大学;2012年
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10 刘建;钢管混凝土拱桥无应力状态法施工控制研究[D];西南交通大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
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【相似文献】
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2 周义武;一、大跨径混凝土拱桥[J];中南公路工程;1984年01期
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7 肖正兴;;关于混凝土徐变及收縮变形的計算問題(三)[J];铁道标准设计;1964年11期
8 肖正兴;;关于混凝土徐变及收縮变形的計算問題(四)[J];铁道标准设计;1964年12期
9 范亮;周志祥;;结构性能的混凝土拱桥减震方法研究[J];土木建筑与环境工程;2009年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 蒋友宝;张建仁;刘扬;;混凝土拱桥结构的串并联方式分析[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2011年
2 谢邦珠;;万县长江大桥特大跨(420m)混凝土拱桥设计施工技术[A];第一届全国公路科技创新高层论坛论文集公路设计与施工卷[C];2002年
3 游翔;蒲黔辉;;拱桥悬臂法施工中的背索与扣索索力控制[A];中国交通土建工程学术论文集(2006)[C];2006年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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4 记者 张俊毅;九龙江大桥工程建设指挥部揭牌[N];闽南日报;2009年
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6 本报记者 杨湘徽;建造通往世界的“捷径”[N];湖南经济报;2004年
7 记者 胡顺涛 夏帆;我市欲借渝洽会向世界推介重庆[N];重庆日报;2009年
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9 文雨;重庆綦江新虹桥主体工程竣工[N];湖北科技报;2000年
10 特约通讯员 张国茂 张建友;十八局集团二公司入选三项中国企业新纪录[N];中国铁道建筑报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 魏召兰;高速铁路大型桥梁结构健康监测与状态评估研究[D];西南交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 颜彩飞;彬山混凝土拱桥的检测与有限元分析研究[D];中南大学;2010年
3 周凯;混凝土拱桥在新旧公路桥涵规范下荷载效应差异的探讨[D];广西大学;2013年
4 邓继慧;钢管混凝土拱桥施工方案优化与监控研究[D];湖南大学;2014年
5 方亮;城市混凝土拱桥BCI评价方法研究[D];重庆交通大学;2012年
6 顾颖;大跨度劲性骨架混凝土拱桥稳定性分析[D];西南交通大学;2011年
7 许华尚;波形钢腹板混凝土拱桥的受力特性研究[D];西南交通大学;2012年
8 童年;特大跨度混凝土拱桥合理拱轴线形研究[D];重庆交通大学;2013年
9 宋大炜;混凝土拱桥综合评估研究及软件初步开发[D];西南交通大学;2005年
10 杨欣;钢管混凝土拱桥极限承载力模拟与横撑对其影响研究探讨[D];长安大学;2006年
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