大跨度鋼桁架拱橋基于穩(wěn)定性的風(fēng)撐設(shè)計(jì)研究
本文關(guān)鍵詞:大跨度鋼桁架拱橋基于穩(wěn)定性的風(fēng)撐設(shè)計(jì)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:大跨度鋼桁架拱橋以其外形雄壯、跨越能力大、承載能力高等優(yōu)點(diǎn)受到諸多設(shè)計(jì)者青睞。對(duì)于大跨度鋼桁架拱橋,橫向風(fēng)撐的數(shù)量、布置位置、樣式以及剛度等因素對(duì)其穩(wěn)定性效應(yīng)明顯,是設(shè)計(jì)過(guò)程中需要著重考慮的影響因素。然而從設(shè)計(jì)和施工角度考慮,風(fēng)撐設(shè)置過(guò)密是不合理的,同時(shí)也會(huì)使拱的上空顯得凌亂、繁雜,削弱拱橋的美感。本文以天府新區(qū)沈陽(yáng)路西段錦江橋?yàn)楣こ瘫尘?對(duì)該主跨為230m的中承式鋼桁架拱橋設(shè)計(jì)方案重點(diǎn)研究了其靜力受力特性、線彈性穩(wěn)定性能以及基于穩(wěn)定性風(fēng)撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本文中首先論述了國(guó)內(nèi)外大跨度鋼桁架拱橋的發(fā)展歷史,介紹了大跨度鋼桁架拱橋的結(jié)構(gòu)體系。其次闡述了拱橋穩(wěn)定性的基本理論。再次,根據(jù)項(xiàng)目背景建立全橋有限元模型,計(jì)算和總結(jié)了結(jié)構(gòu)在恒載、活載、溫度荷載以及風(fēng)荷載作用下的受力特點(diǎn),驗(yàn)算了三種荷載組合工況組合下橋梁結(jié)構(gòu)的靜力性能。然后,對(duì)比了工程背景中四片桁架方案和原方案在構(gòu)造上、施工養(yǎng)護(hù)難度、景觀上優(yōu)缺點(diǎn),并對(duì)兩種方案的成橋狀態(tài)下的線彈性穩(wěn)定性能進(jìn)行了計(jì)算分析,對(duì)比和總結(jié)了兩種方案在穩(wěn)定性能上的優(yōu)劣。最后,介紹了鋼桁架拱橋的常見(jiàn)風(fēng)撐結(jié)構(gòu)形式,由原方案風(fēng)撐形式延伸設(shè)計(jì)了其它8種不同風(fēng)撐結(jié)構(gòu)形式,并通過(guò)對(duì)比分析其穩(wěn)定性,從而研究風(fēng)撐布置形式以及風(fēng)撐剛度變化對(duì)大跨度鋼桁拱的穩(wěn)定性影響。
【關(guān)鍵詞】:大跨度鋼桁架拱橋 靜力性能 彈性穩(wěn)定性 風(fēng)撐 方案比較
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:U448.22
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-10
- 第1章 緒論10-20
- 1.1 概述10
- 1.2 大跨度鋼桁架拱橋的發(fā)展史10-17
- 1.2.1 國(guó)外大跨度鋼桁架拱橋的發(fā)展史10-14
- 1.2.2 國(guó)內(nèi)大跨度鋼桁架拱橋的發(fā)展歷史14-17
- 1.3 鋼桁架拱橋的結(jié)構(gòu)體系17-19
- 1.3.1 一般構(gòu)造17-18
- 1.3.2 鋼桁架拱橋分類(lèi)18
- 1.3.3 鋼桁架拱橋結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)18-19
- 1.4 本文目的及主要工作內(nèi)容19-20
- 第2章 拱橋穩(wěn)定的理論分析20-28
- 2.1 拱橋的穩(wěn)定理論基礎(chǔ)20-23
- 2.1.1 失穩(wěn)問(wèn)題概述20-22
- 2.1.2 鋼桁架拱橋穩(wěn)定理論概述22
- 2.1.3 失穩(wěn)判定準(zhǔn)則22-23
- 2.2 拱橋的失穩(wěn)形式23-27
- 2.2.1 拱橋的面內(nèi)屈曲23-25
- 2.2.2 拱橋的側(cè)傾失穩(wěn)25-27
- 2.3 本章小結(jié)27-28
- 第3章 結(jié)構(gòu)靜力分析28-43
- 3.1 工程背景簡(jiǎn)介28-31
- 3.2 有限元模型的建立31-32
- 3.2.1 計(jì)算荷載參數(shù)31
- 3.2.2 有限元模型31-32
- 3.3 成橋運(yùn)營(yíng)階段受力分析32-42
- 3.3.1 恒載作用分析32-33
- 3.3.2 活載作用分析33-34
- 3.3.3 恒載與活載作用效應(yīng)對(duì)比分析34-35
- 3.3.4 溫度荷載作用分析35-37
- 3.3.5 荷載作用分析37-39
- 3.3.6 荷載組合計(jì)算分析39-42
- 3.4 本章小結(jié)42-43
- 第4章 結(jié)構(gòu)彈性穩(wěn)定分析43-54
- 4.1 概述43
- 4.2 成橋狀態(tài)彈性穩(wěn)定性分析43-47
- 4.2.1 荷載介紹43-44
- 4.2.2 彈性穩(wěn)定分析結(jié)果44-47
- 4.3 四片桁架方案介紹及對(duì)比47-50
- 4.4 四片桁架結(jié)構(gòu)彈性穩(wěn)定性分析50-52
- 4.4.1 四片桁架結(jié)構(gòu)有限元模型的建立50
- 4.4.2 四片桁架結(jié)構(gòu)彈性穩(wěn)定分析結(jié)果50-52
- 4.5 兩方案穩(wěn)定性能對(duì)比52-53
- 4.6 本章小結(jié)53-54
- 第5章 基于穩(wěn)定性分析的風(fēng)撐設(shè)計(jì)研究54-66
- 5.1 引言54
- 5.2 鋼桁架拱橋常見(jiàn)風(fēng)撐布置形式54-55
- 5.3 風(fēng)撐布置形式對(duì)桁架拱穩(wěn)定性的影響55-64
- 5.3.1 風(fēng)撐有無(wú)穩(wěn)定效應(yīng)分析56-57
- 5.3.2 風(fēng)撐數(shù)量穩(wěn)定效應(yīng)分析57-58
- 5.3.3 中橫撐穩(wěn)定效應(yīng)分析58-61
- 5.3.4 斜撐穩(wěn)定效應(yīng)分析61-64
- 5.4 風(fēng)撐剛度對(duì)桁架拱穩(wěn)定性影響64
- 5.5 本章小結(jié)64-66
- 結(jié)論與展望66-68
- 主要結(jié)論66-67
- 進(jìn)一步研究的建議67-68
- 致謝68-69
- 參考文獻(xiàn)69-71
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,本文編號(hào):397196
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