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波形钢腹板混凝土拱桥的受力特性研究

许华尚  
【摘要】:论文首先总结了钢筋混凝土拱桥和波形钢腹板箱梁桥的国内外发展状况,引出了波形钢腹板混凝土拱桥较传统混凝土拱桥是一种具有优越性的新桥型。论文以攀枝花新密地大桥为工程背景,初步地设计了波形钢腹板混凝土拱桥的方案,并采用有限元计算软件MIDAS建立了基于梁单元的全桥空间有限元模型。分析了波形钢腹板混凝土拱桥在自重、活载、温度和混凝土收缩徐变下结构的荷载效应,验证了荷载组合下的箱梁截面的强度,并验证了波形钢腹板混凝土拱桥恒荷载下的稳定。分析了波形钢腹板混凝土拱桥与传统混凝土拱桥两者的自振特性,并进行了对比分析;采用了反应谱法分析了在相同地震荷载作用下这两种类型拱桥的荷载响应,发现波形钢腹板混凝土拱桥和传统混凝土拱桥具有相似的动力行为。论文还通过通用有限元软件ANSYS分析了波形钢腹板组合截面的受力特性,分析了波形钢腹板组合截面的抗压、抗弯、抗剪、屈曲等受力行为,并着重分析了波形腹板的抗压与抗剪随波形腹板参数变化的特性,结果发现组合截面中的波形钢腹板只承担了部分剪力;论文还通过通用有限元软件ANSYS仿真了无贯通钢筋的PBL连接件的受力特性。 论文比较全面地分析了波形钢腹板混凝土拱桥的受力特性,并揭示了其相关规律,为波形钢腹板混凝土拱桥的设计提供了初步的参考与建议。


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