鋼箱系桿拱橋具有自重小、承載力強(qiáng)、跨越能力大和抗震性能好的特點(diǎn),近年來(lái)在大跨橋梁設(shè)計(jì)中脫穎而出。其拱肋線(xiàn)形選取和控制、合理成橋狀態(tài)的確定和吊桿力的設(shè)置等,均會(huì)極大程度地影響橋梁的使用安全性和可靠度。本文依托于G4216華坪至麗江高速公路上的某下承式鋼箱系桿拱橋,采用有限元數(shù)值分析方法,對(duì)拱肋設(shè)計(jì)線(xiàn)形、施工控制及吊桿力優(yōu)化等內(nèi)容開(kāi)展研究。主要工作與研究成果如下:1、建立依托工程的有限元分析模型,對(duì)比分析幾種常用拱肋線(xiàn)形成橋階段結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布。研究表明,恒載對(duì)拱肋線(xiàn)形的影響遠(yuǎn)大于活載,三次樣條插值得到的拱肋線(xiàn)形的內(nèi)力分布情況最好,但其計(jì)算較為繁瑣,故鋼箱系桿拱橋更宜采用拋物線(xiàn)或懸鏈線(xiàn)作為拱肋線(xiàn)形。2、介紹預(yù)拱度設(shè)置的基本原理和常用的預(yù)拱度設(shè)置算法,結(jié)合工程實(shí)例,采用不同的預(yù)拱度設(shè)置算法得到拱肋制造線(xiàn)形,并利用估計(jì)偏差和均方根誤差的誤差評(píng)估法判斷結(jié)果的優(yōu)劣。研究發(fā)現(xiàn),迭代法和按推力影響線(xiàn)比例設(shè)置的兩種預(yù)拱度算法均適合在鋼箱系桿拱橋中采用。3、利用未知荷載系數(shù),計(jì)算斜拉扣掛法施工的鋼箱系桿拱橋的扣索索力,以裸拱豎向撓度為控制目標(biāo),目標(biāo)函數(shù)類(lèi)型采用線(xiàn)性,求解出的扣索索力能將拱肋節(jié)段調(diào)到預(yù)先期望的... 

【文章來(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

英國(guó)的Coalbrookdale橋

圖 1-1 英國(guó)的 Coalbrookdale 橋 圖 1-2 英國(guó)的 Wearmouth 橋到了 19 世紀(jì)，正直鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展的時(shí)代，不同于之前的工業(yè)水平有限和鋼結(jié)構(gòu)制造技術(shù)較差，這個(gè)階段的鋼材產(chǎn)量高且質(zhì)量好，鋼拱橋的跨徑從之前均聚集在小跨徑范圍過(guò)渡到了中大跨徑。1916 年，由 Gustav Lindenthal 設(shè)計(jì)的 Hell Gate 橋[10-12]坐落在紐約東河上，如圖 1-3 所示，該橋以 298m 的跨徑成為當(dāng)時(shí)的第一跨，是采用拋物線(xiàn)的鋼桁架下承式拱橋。一百多年間，這座歷史性鋼拱橋依舊發(fā)揮著它作為重要交通樞紐的作用。圖 1-3 美國(guó)的 Hell Gate 橋 圖 1-4 澳大利亞悉尼的 Harbor Bridge 橋

自身的材料特性，提高拱橋的跨越能力。1792 年，Thomas Wilson 將鑄鐵連接到拱石上建造了跨度為 73m 的 Wearmouth 橋[9]，如圖 1-2 所示。圖 1-1 英國(guó)的 Coalbrookdale 橋 圖 1-2 英國(guó)的 Wearmouth 橋到了 19 世紀(jì)，正直鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展的時(shí)代，不同于之前的工業(yè)水平有限和鋼結(jié)構(gòu)制造技術(shù)較差，這個(gè)階段的鋼材產(chǎn)量高且質(zhì)量好，鋼拱橋的跨徑從之前均聚集在小跨徑范圍過(guò)渡到了中大跨徑。1916 年，由 Gustav Lindenthal 設(shè)計(jì)的 Hell Gate 橋[10-12]坐落在紐約東河上，如圖 1-3 所示，該橋以 298m 的跨徑成為當(dāng)時(shí)的第一跨，是采用拋物線(xiàn)的鋼桁架下承式拱橋。一百多年間，這座歷史性鋼拱橋依舊發(fā)揮著它作為重要交通樞紐的作用。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]拱橋成橋狀態(tài)下吊桿索力優(yōu)化[J]. 田志昌,孫超,韓永華,趙根田.  鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(02)
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[4]剛性系桿拱橋成橋吊桿索力優(yōu)化方法的適用性研究[J]. 傅金龍,黃天立.  鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(04)
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碩士論文
[1]考慮施工誤差的系桿拱橋吊桿索力分析研究[D]. 付威.中南大學(xué) 2014
[2]中承式系桿拱橋施工控制研究[D]. 尚晉.大連理工大學(xué) 2013
[3]白沙河大橋成橋及施工階段索力優(yōu)化研究[D]. 韓永華.華南理工大學(xué) 2011
[4]雁棲大橋成橋狀態(tài)及施工階段吊桿索力優(yōu)化研究[D]. 羅振林.中南大學(xué) 2009
[5]大跨度箱形拱橋纜索吊裝施工過(guò)程監(jiān)控[D]. 劉興臣.西南交通大學(xué) 2008
[6]綜合彎曲能量法和應(yīng)力平衡法確定斜拉橋合理成橋狀態(tài)[D]. 楊俊.武漢理工大學(xué) 2005
[7]大跨度拱橋邊跨鋼拱肋與剛性系桿連接部位受力特性分析[D]. 伍英.湖南大學(xué) 2005
[8]鋼管混凝土拱橋拱肋預(yù)拱度的研究[D]. 梁鵬.武漢理工大學(xué) 2004



本文編號(hào)：2996097