【摘要】：鋼-混凝土混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋是一種新型梁式橋,它是將連續(xù)剛構(gòu)橋主跨跨中的一段混凝土箱梁替換為鋼箱梁,混凝土梁和鋼箱梁在結(jié)構(gòu)層次上連接在一起,共同構(gòu)成了連續(xù)剛構(gòu)橋的主梁部分。本文以某連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)楣こ桃劳?將該連續(xù)剛構(gòu)橋中跨跨中42米的混凝土箱梁替換為鋼箱梁,試設(shè)計(jì)了一座鋼-混凝土混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋,并對(duì)其進(jìn)行分析,主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)基于有限元理論,采用Midas Civil大型有限元軟件建立連續(xù)剛構(gòu)橋的全橋梁單元模型,并結(jié)合現(xiàn)有鋼-混凝土混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)參數(shù)和前人研究成果,將連續(xù)剛構(gòu)橋中跨跨中42米混凝土箱梁替換成鋼箱梁,建立鋼-混凝土混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋的全橋模型,并對(duì)該橋進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算,為后面的計(jì)算研究做鋪墊。(2)以試設(shè)計(jì)的混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)榛A(chǔ),并對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行分析,主要包括在恒載和活載分別作用下,邊中跨比和鋼梁長度與中跨跨徑之比對(duì)混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋受力性能的影響,結(jié)果表明恒載作用下,跨中彎矩隨著邊中跨比的增大而減小,隨著鋼梁長度與跨徑之比的增大而減小;活載作用下,中跨跨中最大應(yīng)力隨著邊中跨比的增大而增大,隨著鋼梁長度與跨徑之比的增大而減小。(3)通過連續(xù)剛構(gòu)橋和混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋的有限元模型,分析對(duì)比連續(xù)剛構(gòu)橋和混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋在典型靜力荷載工況下的結(jié)構(gòu)變形和受力特征,對(duì)比其應(yīng)力分布和位移情況,結(jié)果表明自重作用下混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋的跨中位移和墩頂彎矩都較連續(xù)剛構(gòu)橋小,活載作用下連續(xù)剛構(gòu)橋的位移和應(yīng)力都較連續(xù)剛構(gòu)橋稍大。(4)對(duì)比分析連續(xù)剛構(gòu)橋和混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋的動(dòng)力特性,并且分別對(duì)不同墩高差和不同墩高兩種參數(shù)下的連續(xù)剛構(gòu)橋和混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋的動(dòng)力性能進(jìn)行研究,結(jié)果表明連續(xù)剛構(gòu)橋和混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋的一階振型均為體系縱飄,混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋的一階自振頻率較連續(xù)剛構(gòu)橋大;隨著主墩高差和主墩高度的增大,兩座橋梁的振型頻率基本上都呈減小的趨勢(shì),而且主墩高差和主墩高度對(duì)兩座橋的振型模態(tài)均有較大影響。(5)對(duì)連續(xù)剛構(gòu)橋和混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋分別進(jìn)行E1地震作用下的反應(yīng)譜分析和線性時(shí)程分析,并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,結(jié)果表明:連續(xù)剛構(gòu)橋和混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋的縱向位移相差不大;混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋的橫向位移均大于連續(xù)剛構(gòu)橋,差值由邊跨中跨逐漸向中跨跨中遞增,在中跨跨中達(dá)到最大;混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋中跨跨中的豎向位移較連續(xù)剛構(gòu)橋小�；旌狭哼B續(xù)剛構(gòu)橋在地震作用下矮墩墩頂?shù)膬?nèi)力較連續(xù)剛構(gòu)橋大,高墩墩頂?shù)膬?nèi)力較連續(xù)剛構(gòu)橋小,橋墩墩底內(nèi)力基本均大于連續(xù)剛構(gòu)橋。(6)通過建立截面恢復(fù)力模型,采用分布鉸分別對(duì)連續(xù)剛構(gòu)橋和混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋進(jìn)行E2地震作用下的彈塑性時(shí)程響應(yīng)分析,得出橋墩塑性鉸的發(fā)展模式,從而對(duì)兩座橋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性評(píng)估。研究表明:連續(xù)剛構(gòu)橋和混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋在0.1g地震力作用下橋墩均未出現(xiàn)塑性鉸,滿足抗震設(shè)防要求;在地震波峰值0.4g的作用下,兩橋都進(jìn)入了屈服狀態(tài),而且混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋矮墩的地震響應(yīng)要大于連續(xù)剛構(gòu)橋,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在矮墩的墩頂和墩底位置局部加大配筋并且加密箍筋,提高其延性。
【圖文】：

重慶交通大學(xué)碩士學(xué)位論文兩種材料各自的特性，其整體的結(jié)構(gòu)性能與單一材料的鋼結(jié)構(gòu)或者混凝土結(jié)構(gòu)相比，在受力性能、跨越能力、結(jié)構(gòu)布局、經(jīng)濟(jì)效益等方面都是有較大優(yōu)勢(shì)的。與混凝土結(jié)構(gòu)相比，混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋具有自重輕、施工周期短、橋下凈空大、構(gòu)件截面尺寸小等優(yōu)點(diǎn)；與鋼結(jié)構(gòu)相比，混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋具有用鋼量少、經(jīng)濟(jì)效益高、剛度大、穩(wěn)定性與整體性好等優(yōu)點(diǎn)�；旌狭哼B續(xù)剛構(gòu)橋不僅可以很好地滿足結(jié)構(gòu)的功能要求，而且還具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，在橋梁結(jié)構(gòu)領(lǐng)域顯現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景，但是國內(nèi)外對(duì)此種橋梁的研究卻甚為稀少，因此，，對(duì)鋼-混凝土混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋進(jìn)行研究對(duì)國內(nèi)外大跨徑橋梁的發(fā)展具有積極作用。

重慶交通大學(xué)碩士學(xué)位論文焦恩橋Tjorn瑞典 1982 斜拉橋 32.6+124+366+124生口橋 日本 1991 斜拉橋 150+490+150諾曼底橋Normandie法國 1995 斜拉橋 547.8+856+737.5多多羅橋 日本 1999 斜拉橋 270+890+320木曾川橋 日本 2001 矮塔斜拉橋 160+3×275+160新川橋 日本 2001 連續(xù)梁 39.2+40+118+40+39.2
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U448.23

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2682228