【摘要】：鋼筋混凝土拱橋在地震多發(fā)的西南地區(qū)應(yīng)用廣泛,但由于結(jié)構(gòu)不合理、計算出錯誤以及自然災(zāi)害等因素的影響,導(dǎo)致近年來發(fā)生多起拱橋破損甚至坍塌的事故,如何提高鋼筋混凝土拱橋的力學(xué)性能迫在眉睫。目前關(guān)于鋼筋混凝土拱橋力學(xué)性能的研究主要包括對主拱圈的矢跨比、拱軸系數(shù)等參數(shù)的研究,以及對拱上建筑的材料(鋼筋混凝土、鋼管混凝土、型鋼等)、截面形式(尺寸、截面形狀、空心實心等)、數(shù)量、跨徑(等跨、不等跨)等參數(shù)的研究,而關(guān)于拱上立柱與主梁的連接形式對鋼筋混凝土力學(xué)性能的研究較少。所以本文借助某改建鐵路線路中的上承式鋼筋混凝土拱橋研究拱上立柱與主梁的連接形式對主拱圈內(nèi)力的影響,主要的研究內(nèi)容如下:(1)探討拱上立柱與主梁的連接形式。原設(shè)計中采用梁柱固結(jié)或是活動支座兩種連接方式。沿用原設(shè)計思路并根據(jù)對稱原則布置活動支座,按照不同的活動支座數(shù)量和布置位置采用有限元軟件Midas Civil建立了7個不同的模型。(2)探討鋼筋混凝土拱橋在靜力荷載作用下,拱上立柱與主梁的連接形式對主拱圈內(nèi)力的影響。本文根據(jù)相關(guān)規(guī)范和拱橋的實際受力情況,一共設(shè)置了兩種內(nèi)力組合,并分析了兩種內(nèi)力組合結(jié)果的差別。得出鋼筋混凝土拱橋在靜力荷載作用下,活動支座的布置方式對主拱圈的軸力、橫向剪力、豎向剪力、面內(nèi)彎矩以及面外彎矩的各種影響規(guī)律。(3)探討拱橋在地震作用下,拱上立柱與主梁的連接方式對主拱圈內(nèi)力的影響。采用目前主流的兩種抗震設(shè)計方法(反應(yīng)譜分析法、動力時程分析法)對拱橋模型進(jìn)行分析,并研究了抗震分析中的一些關(guān)鍵問題(正確選取特征值分析方法、地震波的選擇與調(diào)整等)。得出了鋼筋混凝土拱橋在地震作用下,活動支座的布置方式對主拱圈內(nèi)力的影響規(guī)律。通過對7個拱橋模型進(jìn)行數(shù)值分析,解決了該實際工程拱上立柱與主梁連接方案比選問題,同時分析了拱橋在進(jìn)行靜力以及動力分析時各類參數(shù)的選取方式,總結(jié)了拱上立柱與主梁的連接形式對鋼筋混凝土拱橋在各類荷載作用下主拱圈內(nèi)力的影響規(guī)律,對以后類似的拱橋在進(jìn)行拱上立柱與主梁的連接方案設(shè)計時具有指導(dǎo)意義。
【圖文】：

西華大學(xué)碩士學(xué)位論文2 拱橋模型及靜力分析2.1 背景工程簡介2.1.1 拱橋的場地及整體布置背景工程為一座上承式鋼筋混凝土拱橋，橋址位于雷波縣巴姑鄉(xiāng)，是改建鐵路成都至昆明線中的一座�！惰F路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（GB 50111-2006）[41]4.0.1 中規(guī)定，場地類別的劃分應(yīng)根據(jù)場地計算深度內(nèi)土層等效剪切波速 V 的大小來劃分，一共可以劃分為四類，Ⅰ類場地，V＞500；Ⅱ類場地，500≥V＞250；Ⅲ類場地，250≥V＞150；Ⅳ類場地，150≥V。場地的地質(zhì)條件如圖 2.1。根據(jù)地質(zhì)條件，本文背景工程所在橋址場地類型為Ⅱ類。

圖 2.2 拱橋整體布置圖Figure 2.2 Arch Bridge Overall Layout2.1.2 拱橋構(gòu)件的材料及尺寸主拱圈和主梁采用 C50 混凝土，橋墩采用 C40 混凝土。主拱圈采用掛籃懸灌法施工，單側(cè)為一個支架現(xiàn)澆段和 10 個懸灌段，跨中設(shè)置合攏段。梁部采用滿堂支架法現(xiàn)澆施工。墩臺基礎(chǔ)都采用常規(guī)方法施工。二期恒載合計為 220.73KN/m。1.主拱圈采用等高度單箱雙室截面，箱高 2.4m，，箱寬 8m，頂?shù)装搴穸?0.35-0.4m，內(nèi)腹板厚度 0.35～0.4m，但在建立模型時將帶橫隔板的箱型截面視作實心矩形截面。主拱圈截面如圖 2.3～2.4。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U448.22

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本文編號：2612687