本文選題：桁架箱梁斜拉橋 + 靜力性能�。� 參考：《天津大學(xué)》2014年博士論文

【摘要】：由于鐵路橋梁所受的靜荷載和動荷載都很大,因此常常采用組合結(jié)構(gòu)橋梁的形式。隨著國家鐵路網(wǎng)的逐步完善,以往提出的各種組合結(jié)構(gòu)橋梁(如鋼-混凝土組合、梁-拱組合等)被越來越多地應(yīng)用于鐵路橋梁中,但是仍然不能滿足鐵路橋梁建設(shè)的需求。因此,提出新的組合結(jié)構(gòu)橋梁形式,并對其力學(xué)性能進(jìn)行分析,具有十分重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。本文主要內(nèi)容如下：(1)在原有桁架箱梁斜拉橋的基礎(chǔ)上,結(jié)合鐵路荷載特點(diǎn),對桁架箱梁和斜拉索進(jìn)行改進(jìn),形成桁架箱-剛性拉桿斜拉橋結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)斜拉索采用預(yù)應(yīng)力混凝土剛性拉桿,桁架箱梁采用鋼管混凝土腹桿和預(yù)應(yīng)力混凝土翼緣板箱梁。(2)分析了桁架箱梁-剛性拉桿斜拉橋與桁架箱梁-柔性拉索斜拉橋在列車荷載作用下的受力性能和變形。結(jié)果表明,桁架箱梁-剛性拉桿斜拉橋箱梁的位移和應(yīng)力均較��；給出了箱梁構(gòu)造參數(shù)和剛性拉桿截面尺寸對箱梁受力性能的影響規(guī)律。(3)分析了拉索形式和腹桿中是否填充混凝土對桁架箱梁斜拉橋動力特性的影響。結(jié)果表明,桁架箱梁-剛性拉桿斜拉橋抗振動性能優(yōu)于桁架箱梁-柔性拉索斜拉橋,腹桿中填充混凝土能夠改善桁架箱梁斜拉橋的動力特性；給出了箱梁構(gòu)造參數(shù)和剛性拉桿截面尺寸對結(jié)構(gòu)動力特性的影響規(guī)律。(4)分析了桁架箱梁-剛性拉桿斜拉橋與桁架箱梁-柔性拉索斜拉橋的抗震性能,以及腹桿中填充混凝土對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。結(jié)果表明,桁架箱梁-剛性拉桿斜拉橋位移響應(yīng)較�。桓箺U中填充混凝土可以改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。(5)針對桁架箱梁-剛性拉桿斜拉橋特點(diǎn),基于能量原理推導(dǎo)了考慮剛性拉桿扭轉(zhuǎn)變形的橋塔側(cè)向彈性穩(wěn)定系數(shù)的理論公式。利用有限元法和修正的彈性支承法對一算例橋塔側(cè)向穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行了計算,本文推導(dǎo)公式的計算結(jié)果與其吻合較好,驗(yàn)證了本文理論公式的正確性。(6)利用本文推導(dǎo)的橋塔側(cè)向彈性穩(wěn)定系數(shù)理論公式,對輻射式、豎琴式和扇形三種索面類型斜拉橋拉桿傾角對橋塔側(cè)向彈性穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了分析,得到了拉桿傾角對不同索面斜拉橋橋塔側(cè)向穩(wěn)定性的影響規(guī)律。結(jié)果表明,豎琴式索面剛性拉桿斜拉橋的橋塔穩(wěn)定系數(shù)較高,受拉索傾角的影響較小。因此,建議剛性拉桿斜拉橋索面類型采用豎琴式。
[Abstract]:Because railway bridges are subjected to large static and dynamic loads, composite structure bridges are often adopted. With the gradual improvement of the national railway network, various kinds of composite structure bridges (such as steel-concrete combination, beam-arch combination, etc.) have been used more and more in railway bridges, but they still can not meet the needs of railway bridge construction. Therefore, it is of great theoretical significance and engineering application value to put forward a new form of composite structure bridge and analyze its mechanical properties. The main contents of this paper are as follows: (1) on the basis of the original truss box girder cable-stayed bridge and combined with the characteristics of railway load, the truss box girder and cable-stayed cable are improved to form the truss box-rigid stayed bar cable-stayed bridge structure. The cable of this structure adopts prestressed concrete rigid tension rod, The behavior and deformation of truss box girders with concrete filled steel tube web and prestressed concrete flange slab box girder are analyzed under the train load. The truss box girder rigid stayed cable cable-stayed bridge and truss box girder flexible stayed cable cable-stayed bridge under train load are analyzed. The results show that the displacement and stress of box girder of truss box gird-rigid stayed cable-stayed bridge are small. The influence of box girder structural parameters and section size of rigid strut on the mechanical behavior of box girder is given. The influence of cable form and whether the web bar is filled with concrete on the dynamic characteristics of truss box girder cable-stayed bridge is analyzed. The results show that the vibration resistance of truss box girder rigid stayed cable-stayed bridge is better than that of truss box girder flexible cable stayed bridge. The dynamic characteristics of truss box girder cable-stayed bridge can be improved by filling concrete in web bar. The influence of box girder structural parameters and section size of rigid stayed rod on the dynamic characteristics of the structure is given. (4) the seismic behavior of truss box girder rigid stayed cable-stayed bridge and truss box girder flexible cable stayed bridge is analyzed. And the effect of filled concrete on seismic performance of the structure. The results show that the displacement response of truss box girder-rigid stayed cable-stayed bridge is small, and the concrete filled with web bar can improve the seismic performance of the structure. Based on the energy principle, the theoretical formula of lateral elastic stability coefficient of bridge tower considering torsional deformation of rigid rod is derived. The lateral stability coefficient of a bridge tower is calculated by using the finite element method and the modified elastic support method. The correctness of the theoretical formula of this paper is verified. (6) using the theoretical formula of lateral elastic stability coefficient of bridge tower derived in this paper, In this paper, the influence of bar inclination angle on the lateral elastic stability of the tower of cable-stayed bridge with three types of cable plane is analyzed, and the influence law of the inclination angle of tension bar on the lateral stability of tower of cable-stayed bridge with different cable plane is obtained. The results show that the stability coefficient of the bridge tower is higher and the influence of cable inclination is small. Therefore, it is suggested that the type of cable surface of rigid stayed-bar cable-stayed bridge should be harp type.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U441;U448.27

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本文編號：1828021