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铝合金人行天桥结构分析

徐业飞  
【摘要】: 铝合金材料以其较高的弹性模量和良好的防腐性能在汽车工业、建筑业等中得到越来越广泛的应用。1933年,美国第一次将铝合金应用在桥梁中。目前在欧美等发达国家铝合金桥梁已经发展的比较成熟,但是国内的铝合金桥梁研究还处于起步阶段,2006年建成的杭州市庆春路铝合金人行天桥是目前中国第一座全铝合金桥梁。 铝合金桥梁作为一种新型桥梁和一般的钢桥和混凝土桥相比有许多不同点。首先是其材料的密度小,因而自重小;其次是材料的弹性模量与钢相比较小(虽然其极限强度和Q235相当)。杭州市庆春路人行天桥因为是国内第一座铝合金桥梁,国内没有现成的经验可供借鉴,许多方面技术不成熟,设计安装阶段出现了较多问题,例如:在满人荷载作用下挠度过大,自振频率和荷载作用下的频率相比变化较大,发生面外失稳的稳定性问题,极限承载力不能满足设计安全性的要求等等。本文主要针对上述方面进行研究,分析出现这些现象的本质原因,以及提出解决问题的方案。 利用ANSYS和MIDAS有限元软件辅助分析计算桥梁的极限承载力。分析在桥面满布人群荷载、偏载、风荷载以及人对栏杆侧向推力,在各种不利荷载组合情况下结构的极限承载力。 本文对铝合金桥作全面的分析,并对桥梁在设计施工方面出现的问题进行了深入的研究,以期能为将来我国设计建设更多的铝合金桥作参考和借鉴。


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