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《西南交通大学》 2009年
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钢管混凝土叠合式桥墩有限元分析

李海泉  
【摘要】: 连续刚构桥是预应力混凝土大跨梁式桥的主要桥型之一,它因地形适应性强,设计、施工技术成熟,跨越能力大,造价合理,近年来已被广泛采用,成为预应力混凝土桥梁的主要桥型。 随着高墩大跨连续刚构桥的发展,钢管混凝土结构的诸多优良的力学性能和综合经济效益使得其成为高桥墩设计的一个理想选择,并已在国外得到广泛应用。但在我国,由于种种原因,钢管混凝土桥墩还未被广大桥梁设计者所关注。一直以来,钢管混凝土主要应用在高层建筑、拱桥、地下结构及港口工程等建设上取得了重大的效益,相比之下,用作高桥墩相对较少。随着我国高速公路和城市轨道交通的发展,大量跨线桥、立交桥的兴建,钢管混凝土可以凭借其在结构、施工方面的优势,加快施工速度,节约成本,同时,很好地解决因减小墩柱截面尺寸和高强混凝土脆性所带来的问题。随着钢管混凝土桥墩研究的不断深入,其结构形式必将不断发展。论文以黑石沟大桥三号桥墩为背景,展开计算分析,具体内容如下: 论文的计算分析的目的是对开展模型试验的指导,模型试验是对原型构件设计的受力分析情况进行检验。本文以黑石沟特大桥三号桥墩为背景,首先介绍了模型试验的理论基础—相似现象的三个定理及模型试验所必须遵循的准则,并在此基础上确立了模型试验的相似常数,对模型尺寸、荷载进行了设计。然后文章介绍了桥梁结构分析的理论基础,进行桥梁分析的基本方法,并对有限元中单元的类型和选取进行了详细的介绍,用有限元软件ANSYS建立计算模型,对模型桥墩按正常使用状态和地震荷载作用两种工况进行理论分析,得出了钢管混凝土叠合柱桥墩的受力特点,为今后与试验结果对比奠定基础。最后对钢管混凝土叠合柱桥墩进行了承载力的理论推导和计算分析,得出了钢管混凝土叠合式桥墩的偏心率折减系数计算公式和长细比折减系数计算公式。同时,用ANSYS软件对叠合柱进行有限元承载力分析。分析结果与理论计算相比较,初步分析了其差异性,指出了理论计算的不足。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TU398.9

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