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下承式钢管混凝土系杆拱桥的施工阶段力学研究与稳定性分析

冯志刚  
【摘要】:近年来,我国对基础设施的投资大力加强,特别是针对高铁等交通设施的建设更是全面支持。随着钢管混凝土技术的日益成熟,各类钢管混凝土拱桥因其自重轻、造型轻盈美观等特点广泛出现在国家的基础交通建设中,同时我国经济的发展和人民生活的需要也促进了拱桥的发展,因此对于拱桥的研究显得尤为重要。本文以某钢管混凝土系杆拱桥为实际工程背景,运用Midas/Civil软件建立有限元模型,模拟实际的施工过程,对其线形、吊杆索力等进行了现场施工控制;并对其稳定性进行了一些研究,包括计算方法和有限元分析方法等理论阐述、稳定性计算和稳定性影响因素分析等。全文主要包括下面四方面内容:(1)介绍了钢管混凝土、钢管混凝土拱桥的一些理论概念、发展现状等,同时对施工控制、稳定性做了简单的阐述;(2)对钢管混凝土拱桥施工控制的计算理论进行了总结分析,运用Midas/Civil软件建立有限元模型,模拟了拱肋压浆、吊杆张拉等施工过程;对实际拱桥的施工进行线形监控、吊杆索力监控,最终完成了对全桥的监控计算,所有成果基本都达到了预期目标,满足设计要求;(3)对钢管混凝土拱桥的稳定理论做了系统的论述,主要包括稳定的求解方法、失稳的判别准则以及对两类稳定问题的有限元分析;(4)在现有理论的基础上,以跨疏港公路64米钢管混凝土系杆拱桥为工程实例,借助有限元模型,对其进行了线性和非线性稳定性分析,并对拱桥的稳定性影响因素进行了探讨,得出了一些比较有意义的结论,对以后同类桥型的设计施工具有极大的指导借鉴意义。


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