網(wǎng)狀吊桿拱橋力學(xué)行為及極限承載能力研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-10 09:30
網(wǎng)狀吊桿拱橋體態(tài)輕盈,造型優(yōu)美,受力均勻,跨越能力大,技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)越,正逐漸引起橋梁界的重視,但國(guó)內(nèi)針對(duì)這類拱橋的研究尚處于起步階段,缺乏深入和系統(tǒng)的研究。本文依托濟(jì)南齊魯大道黃河大橋的420 m主跨橋,對(duì)網(wǎng)狀吊桿拱橋力學(xué)行為和極限承載能力進(jìn)行研究,主要內(nèi)容如下:(1)闡述了網(wǎng)狀吊桿拱橋的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀,介紹了網(wǎng)狀吊桿拱橋各組成構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式,并通過建立豎直吊桿體系、尼爾森體系和網(wǎng)狀吊桿體系三種系桿拱橋的計(jì)算模型對(duì)比分析了三種系桿拱橋的關(guān)鍵部位的內(nèi)力影響線,直觀揭示了網(wǎng)狀吊桿拱橋在受力上的優(yōu)勢(shì)。(2)結(jié)合背景工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)利用MIDAS軟件建立了網(wǎng)狀吊桿拱橋的空間有限元模型,探討了該類拱橋的建模要點(diǎn),通過計(jì)算研究了網(wǎng)狀吊桿拱橋的靜力和動(dòng)力特性。(3)改變不同的結(jié)構(gòu)參數(shù),不斷更新有限元計(jì)算模型,探討了吊桿傾角、吊桿數(shù)量、矢跨比和拱肋內(nèi)傾角對(duì)網(wǎng)狀吊桿拱橋內(nèi)力的影響,揭示了網(wǎng)狀吊桿拱橋結(jié)構(gòu)內(nèi)力與各結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的變化規(guī)律,并給出其合理取值建議。(4)利用ANSYS有限元分析軟件建立空間有限元模型,首先對(duì)網(wǎng)狀吊桿拱橋進(jìn)行彈性穩(wěn)定分析,然后采用改進(jìn)的特征值分析得到網(wǎng)狀吊桿拱橋的活荷載屈曲系數(shù)...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
尼爾森體系拱
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文1 緒論.1 網(wǎng)狀吊桿拱橋概述系桿拱橋因其主要組成構(gòu)件系桿、吊桿、拱肋等各具多種布置形式[1]而成為一結(jié)構(gòu)形式極富變化的橋式體系。根據(jù)其拱肋和系桿的相對(duì)剛度大小可分為柔性系剛性拱、剛性系桿柔性拱(也稱藍(lán)格爾拱)以及剛性系桿剛性拱(也稱洛澤拱根據(jù)拱肋側(cè)向傾角可分為豎直式、拱肋內(nèi)傾的提籃拱和拱肋外展的蝴蝶拱;根據(jù)桿的布置形式,則具有豎吊桿、斜吊桿(也稱尼爾森體系)(圖 1-1)和網(wǎng)狀吊桿系(圖 1-2)
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文無顯著不同,但彎矩卻大幅度減少,同時(shí),由于該體系提高了橋梁的整體剛度,撓度有較大減少,結(jié)構(gòu)自振頻率有所增大,當(dāng)應(yīng)用于大跨度拱橋時(shí),尼爾森體系具有更優(yōu)的靜力和動(dòng)力性能。但由于尼爾森體系結(jié)構(gòu)分析比較繁瑣,對(duì)計(jì)算手段要求高,且數(shù)量繁多的斜吊桿對(duì)應(yīng)數(shù)量較多的錨固點(diǎn)構(gòu)造,增加了設(shè)計(jì)和施工的難度,故而在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),尼爾森體系拱橋沒有得到應(yīng)有的發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和有限元分析手段的日益更新,人們又逐漸認(rèn)識(shí)到尼爾森體系拱橋的優(yōu)點(diǎn),在實(shí)際工程中越來越多的應(yīng)用,在我國(guó)的高速鐵路橋梁建設(shè)中出現(xiàn)了較多的尼爾森體系系桿拱橋,如京滬高鐵蘊(yùn)藻浜特大橋(圖 1-3)、武廣客運(yùn)專線胡家灣特大橋(圖 1-4)[3]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]某大跨度網(wǎng)狀索拱橋概念設(shè)計(jì)[J]. 楊大海,顏心園. 工程與建設(shè). 2017(04)
[2]尼爾森體系系桿拱橋結(jié)構(gòu)分析[J]. 張謝東,曹鵬,許精文. 橋梁建設(shè). 2009(06)
[3]矢跨比對(duì)鋼管混凝土拱橋受力性能的影響[J]. 劉偉長(zhǎng),呂建根. 山西建筑. 2008(19)
[4]高速鐵路無砟軌道112m尼爾森體系提籃系桿拱橋設(shè)計(jì)[J]. 馮楚橋. 鐵道工程學(xué)報(bào). 2007(S1)
[5]網(wǎng)狀系桿拱橋——一種經(jīng)濟(jì)美觀的橋型[J]. 林英,何承珩,任淑琰,呂寅龍. 結(jié)構(gòu)工程師. 2006(05)
[6]大跨度拱橋極限承載力的參數(shù)研究[J]. 程進(jìn),江見鯨,肖汝誠(chéng),項(xiàng)海帆. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2003(02)
[7]尼爾森體系提籃拱橋的內(nèi)力分布[J]. 田學(xué)民,李喬,張清華. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(05)
[8]豎吊桿與斜吊桿系桿拱結(jié)構(gòu)的橋式研究[J]. 劉釗,呂志濤. 土木工程學(xué)報(bào). 2000(05)
碩士論文
[1]500m級(jí)鋼管混凝土拱橋極限承載力分析[D]. 秦宇毅.重慶交通大學(xué) 2018
[2]上承式鋼管混凝土拱橋靜動(dòng)力分析及參數(shù)影響分析[D]. 熊起.西南交通大學(xué) 2018
[3]尼爾森體系拱橋施工過程力學(xué)性能分析[D]. 金鑫.湖南科技大學(xué) 2017
[4]鋼管混凝土系桿拱橋極限承載力研究[D]. 劉旭偉.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[5]鄭萬鐵路主跨128m尼爾森體系系桿拱橋動(dòng)力特性與抗震性能研究[D]. 陳靈東.蘭州交通大學(xué) 2017
[6]高速鐵路網(wǎng)狀吊桿系桿拱橋結(jié)構(gòu)分析[D]. 何波.西南交通大學(xué) 2016
[7]拱結(jié)構(gòu)矢跨比設(shè)計(jì)研究[D]. 劉浩.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2015
[8]系桿拱橋受力特性及其類型劃分[D]. 陳程.東北大學(xué) 2011
[9]高速鐵路尼爾森體系系桿拱橋設(shè)計(jì)參數(shù)分析及調(diào)索研究[D]. 丁巖.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2010
[10]系桿拱橋力學(xué)特性與穩(wěn)定性分析[D]. 劉軍.大連理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3027154
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
尼爾森體系拱
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文1 緒論.1 網(wǎng)狀吊桿拱橋概述系桿拱橋因其主要組成構(gòu)件系桿、吊桿、拱肋等各具多種布置形式[1]而成為一結(jié)構(gòu)形式極富變化的橋式體系。根據(jù)其拱肋和系桿的相對(duì)剛度大小可分為柔性系剛性拱、剛性系桿柔性拱(也稱藍(lán)格爾拱)以及剛性系桿剛性拱(也稱洛澤拱根據(jù)拱肋側(cè)向傾角可分為豎直式、拱肋內(nèi)傾的提籃拱和拱肋外展的蝴蝶拱;根據(jù)桿的布置形式,則具有豎吊桿、斜吊桿(也稱尼爾森體系)(圖 1-1)和網(wǎng)狀吊桿系(圖 1-2)
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文無顯著不同,但彎矩卻大幅度減少,同時(shí),由于該體系提高了橋梁的整體剛度,撓度有較大減少,結(jié)構(gòu)自振頻率有所增大,當(dāng)應(yīng)用于大跨度拱橋時(shí),尼爾森體系具有更優(yōu)的靜力和動(dòng)力性能。但由于尼爾森體系結(jié)構(gòu)分析比較繁瑣,對(duì)計(jì)算手段要求高,且數(shù)量繁多的斜吊桿對(duì)應(yīng)數(shù)量較多的錨固點(diǎn)構(gòu)造,增加了設(shè)計(jì)和施工的難度,故而在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),尼爾森體系拱橋沒有得到應(yīng)有的發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和有限元分析手段的日益更新,人們又逐漸認(rèn)識(shí)到尼爾森體系拱橋的優(yōu)點(diǎn),在實(shí)際工程中越來越多的應(yīng)用,在我國(guó)的高速鐵路橋梁建設(shè)中出現(xiàn)了較多的尼爾森體系系桿拱橋,如京滬高鐵蘊(yùn)藻浜特大橋(圖 1-3)、武廣客運(yùn)專線胡家灣特大橋(圖 1-4)[3]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]某大跨度網(wǎng)狀索拱橋概念設(shè)計(jì)[J]. 楊大海,顏心園. 工程與建設(shè). 2017(04)
[2]尼爾森體系系桿拱橋結(jié)構(gòu)分析[J]. 張謝東,曹鵬,許精文. 橋梁建設(shè). 2009(06)
[3]矢跨比對(duì)鋼管混凝土拱橋受力性能的影響[J]. 劉偉長(zhǎng),呂建根. 山西建筑. 2008(19)
[4]高速鐵路無砟軌道112m尼爾森體系提籃系桿拱橋設(shè)計(jì)[J]. 馮楚橋. 鐵道工程學(xué)報(bào). 2007(S1)
[5]網(wǎng)狀系桿拱橋——一種經(jīng)濟(jì)美觀的橋型[J]. 林英,何承珩,任淑琰,呂寅龍. 結(jié)構(gòu)工程師. 2006(05)
[6]大跨度拱橋極限承載力的參數(shù)研究[J]. 程進(jìn),江見鯨,肖汝誠(chéng),項(xiàng)海帆. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2003(02)
[7]尼爾森體系提籃拱橋的內(nèi)力分布[J]. 田學(xué)民,李喬,張清華. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(05)
[8]豎吊桿與斜吊桿系桿拱結(jié)構(gòu)的橋式研究[J]. 劉釗,呂志濤. 土木工程學(xué)報(bào). 2000(05)
碩士論文
[1]500m級(jí)鋼管混凝土拱橋極限承載力分析[D]. 秦宇毅.重慶交通大學(xué) 2018
[2]上承式鋼管混凝土拱橋靜動(dòng)力分析及參數(shù)影響分析[D]. 熊起.西南交通大學(xué) 2018
[3]尼爾森體系拱橋施工過程力學(xué)性能分析[D]. 金鑫.湖南科技大學(xué) 2017
[4]鋼管混凝土系桿拱橋極限承載力研究[D]. 劉旭偉.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[5]鄭萬鐵路主跨128m尼爾森體系系桿拱橋動(dòng)力特性與抗震性能研究[D]. 陳靈東.蘭州交通大學(xué) 2017
[6]高速鐵路網(wǎng)狀吊桿系桿拱橋結(jié)構(gòu)分析[D]. 何波.西南交通大學(xué) 2016
[7]拱結(jié)構(gòu)矢跨比設(shè)計(jì)研究[D]. 劉浩.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2015
[8]系桿拱橋受力特性及其類型劃分[D]. 陳程.東北大學(xué) 2011
[9]高速鐵路尼爾森體系系桿拱橋設(shè)計(jì)參數(shù)分析及調(diào)索研究[D]. 丁巖.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2010
[10]系桿拱橋力學(xué)特性與穩(wěn)定性分析[D]. 劉軍.大連理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3027154
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