【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高,斜拉橋在近幾年的應(yīng)用范圍愈加廣泛,跨度已經(jīng)達(dá)到幾百米甚至上千米。其中,鋼-混凝土組合梁斜拉橋更是憑借其優(yōu)越的受力性能,受到廣大工程師們的青睞。大跨徑鋼混組合梁斜拉橋設(shè)計(jì)與施工的關(guān)鍵在于斜拉索索力的布置形式以及鋼-混組合梁的受力性能,這直接決定了斜拉橋整體結(jié)構(gòu)的運(yùn)營性能。本文以樟樹市贛江二橋斜拉橋?yàn)楣こ桃劳?系統(tǒng)地研究了鋼-混凝土組合梁斜拉橋的受力性能。主要研究內(nèi)容如下:(1)通過橋梁工程有限元分析軟件Midas civil分別建立全橋整體和細(xì)部兩個(gè)有限元模型;(2)采用彎曲能量最小法確立了贛江二橋合理成橋狀態(tài),并采用正裝迭代法得到了施工階段索力,以供施工階段受力性能研究;(3)以整體有限元模型為基礎(chǔ),探究了混凝土?xí)r間效應(yīng)對組合梁斜拉橋受力性能的影響;(4)對鋼混組合梁細(xì)部受力性能以及栓釘抗剪剛度對主梁受力性能的影響進(jìn)行了計(jì)算分析。最終得到以下結(jié)論:(1)對于贛江二橋斜拉橋當(dāng)把主梁、主塔的抗彎剛度減小10~4時(shí)得到的合理成橋狀態(tài)索力值更加均勻合理,與設(shè)計(jì)索力最為接近;(2)在施工階段過程中,鋼混組合梁主梁軸力主要由混凝土承擔(dān),彎矩主要由鋼梁承擔(dān);時(shí)間效應(yīng)對組合梁的內(nèi)力狀態(tài)具有顯著的影響,組合梁截面內(nèi)部將發(fā)生內(nèi)力重分布,隨著混凝土的收縮、徐變,混凝土的內(nèi)力逐漸減小,鋼主梁的內(nèi)力則逐漸增大,主梁的內(nèi)力由混凝土向鋼主梁逐漸轉(zhuǎn)移;(3)混凝土橋面板的齡期對斜拉橋主梁的受力性能具有顯著地影響,預(yù)制板的齡期越短,組合梁的內(nèi)力重分布程度越高,在實(shí)際施工時(shí),可以采用增長預(yù)制板的齡期的方法以最大程度地降低混凝土收縮徐變對結(jié)構(gòu)受力性能的影響。(4)在車輛荷載作用下,相鄰兩個(gè)車輪引起的縱、橫向應(yīng)力均有較大程度疊加,在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)必須考慮相鄰車輪的作用。此外栓釘抗剪剛度對組合梁的受力性能具有一定的影響。
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U448.27;U441
【圖文】：

拉橋是由主梁、主塔以及斜拉索等基本構(gòu)件組成的高次超靜定受型的受力特點(diǎn)為加勁梁以受彎壓為主，主塔結(jié)構(gòu)以受壓為主，而以承受拉力作用為主，加勁梁由于受到拉索的多點(diǎn)彈性支承作用接近多跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。這種受力形式減小了主梁彎矩以及梁體尺了主梁的重量，使得斜拉橋具有較強(qiáng)的跨越能力，與懸索橋?qū)Ρ葍?yōu)越的抗風(fēng)能力，而且不需要繁瑣的錨固設(shè)備。利用改變斜拉索以調(diào)整主梁的受力形式，使其分布更加均勻合理，從而可以調(diào)整構(gòu)的受力性能。此外，斜拉橋的主梁、主塔以及斜拉索，尤其是可以具有多種形式從而滿足園林景觀的要求，斜拉橋是所有的橋有美觀性并且結(jié)構(gòu)形式具有多樣化特性的橋型，因此斜拉橋的應(yīng)泛。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，在跨度從二百米到七百米范圍內(nèi)的橋梁中，在經(jīng)濟(jì)與美觀性上所具有的獨(dú)特的競爭力，使得它在與其他橋型脫穎而出。所以，現(xiàn)如今斜拉橋已經(jīng)成為當(dāng)代橋梁工程中最具有具競爭力的橋型之一。斜拉橋的效果圖如圖 1-1 所示。

率 1/300；設(shè)計(jì)風(fēng)速：基本風(fēng)速 V10=23.9 m/s，施工階段設(shè)計(jì)風(fēng)速 Vs10=20.0 m/s；設(shè)計(jì)基準(zhǔn)周期為 100 年，設(shè)計(jì)安全等級為一級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為 1.1；樟樹市地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)域，四季分明，年均氣溫 17.7 ℃，七月份平均氣溫為29.3 ℃，一月份平均 5.3 ℃。環(huán)境類別為Ⅰ類環(huán)境。

主橋鋼梁均采用 Q345qD 鋼，由縱梁、小縱梁以及橫造形式如圖 2-2 所示，兩個(gè)縱梁間的距離為 26.02 m，縱梁間使間設(shè)有 3 道小縱梁，小縱梁間距為 6.48 m，鋼梁全寬 29.2 m，栓接連接�？v梁均采用工字型截面，標(biāo)準(zhǔn)長度為 8.992 m，頂板 2.479 m，縱梁上翼緣寬為 900 mm，厚 28 mm，下翼緣寬度在 9，厚度為 50 至 80 mm 范圍之間，腹板厚度分為 28 mm 與 36 m梁亦采用工字型斷面，順橋向基本間距 4.5 m，近塔處逐漸加密至翼緣為 24×600 mm，下翼緣板寬 600 mm，跨中 11 m范圍內(nèi)板厚為圍板厚 35 mm，腹板厚度為 16 mm；小縱梁橫向間距6.48 m，全高 16 mm，腹板厚 12 mm。與鋼梁結(jié)合成一體的混凝土橋面板沿過布置于鋼梁和橋面板之間的剪力釘與鋼梁結(jié)合，橋面板分預(yù)部分，預(yù)制板厚 260 mm，預(yù)制板齡期為 6 個(gè)月。剪力釘規(guī)格為 Φ在主縱梁頂板上沿橫截面的間距為 130 mm，沿縱斷面的間距為梁頂板上沿橫截面的間距為 100 mm，沿縱斷面的間距為 300 m上沿橫截面的間距為 150 mm，在標(biāo)準(zhǔn)縱斷面上按照 300 mm 的間

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張謝東;王金枝;郭俊峰;;混合梁斜拉橋合理成橋狀態(tài)確定方法研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2015年05期

2 李法雄;王曉夫;黃厚卿;王家忠;;鋼-混凝土組合梁斜拉橋收縮徐變影響[J];公路交通科技;2013年10期

3 閆旭;;組合梁斜拉橋的技術(shù)發(fā)展[J];城市道橋與防洪;2013年05期

4 聶建國;陶慕軒;吳麗麗;聶鑫;李法雄;雷飛龍;;鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁研究新進(jìn)展[J];土木工程學(xué)報(bào);2012年06期

5 楊曉燕;夏天;;蘇格蘭福斯新橋設(shè)計(jì)[J];世界橋梁;2011年02期

6 樊健生;聶建國;王浩;;考慮收縮、徐變及開裂影響的組合梁長期受力性能研究(Ⅰ)——試驗(yàn)及計(jì)算[J];土木工程學(xué)報(bào);2009年03期

7 樊健生;聶鑫;李全旺;;考慮收縮、徐變及開裂影響的組合梁長期受力性能研究(Ⅱ)——理論分析[J];土木工程學(xué)報(bào);2009年03期

8 高宗余;張強(qiáng);王應(yīng)良;;組合結(jié)構(gòu)主梁斜拉橋設(shè)計(jì)進(jìn)展[J];鐵道勘察;2007年S1期

9 邱文亮,姜萌,張哲;鋼-混凝土組合梁收縮徐變分析的有限元方法[J];工程力學(xué);2004年04期

10 顏東煌,田仲初,李學(xué)文,涂光亞;混凝土橋梁收縮徐變計(jì)算的有限元方法與應(yīng)用[J];中國公路學(xué)報(bào);2004年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 周陽;大跨度鐵路混合梁斜拉橋鋼—混結(jié)合段靜力和疲勞性能研究[D];西南交通大學(xué);2016年

2 李法雄;組合梁斜拉橋空間受力行為及時(shí)變效應(yīng)[D];清華大學(xué);2011年

3 李傳習(xí);混合梁懸索橋非線性精細(xì)計(jì)算理論及其應(yīng)用[D];湖南大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 李勝偉;鋼-混組合梁斜拉橋施工過程受力性能及非線性影響分析[D];石家莊鐵道大學(xué);2017年

2 王恩來;鋼—混凝土組合梁的長期性能研究[D];中南大學(xué);2009年

3 羅應(yīng)章;鋼—混凝土組合梁栓釘剪力連接件的研究[D];中南大學(xué);2008年

4 姚康寧;大跨度混凝土斜拉橋運(yùn)營階段混凝土收縮徐變影響研究[D];長沙理工大學(xué);2006年

本文編號：2749084