连续梁拱组合桥主拱稳定性研究--《西南交通大学》2009年硕士论文
连续梁拱组合桥主拱稳定性研究
【摘要】：
近年来,随着高标准铁路的修建,梁拱组合结构因共同受力具有结构刚度大、动力稳定性好、工程量相对节省等优越性,相继在铁路桥的设计中得到了研究与应用。
本文以新建铁路兰渝线南充嘉陵江双线特大桥初步设计方案II连续梁拱组合桥为背景,应用大型通角有限元软件ANSYS V11.0,采用线弹性和弹塑性的方法对该桥进行稳定性分析,得出仅考虑几何非线性时的稳定性分析计算结果与线弹性稳定性分析计算结果基本接近,而考虑几何和材料双重非线性时的稳定性分析计算结果要比线弹性和仅考虑几何非线性时的计算结果小得多。同时,通过引入不同的核心混凝土应力-应变关系,得出钢管对核心混凝土的套箍作用对桥梁的整体稳定性有很大的提高,从而很好地体现了钢管混凝土结构这种组合材料的优越性能。
此外,本文就不同横撑刚度及布置形式、拱肋自身刚度、矢跨比和拱轴线型等因素建立不同的桥梁模型分析对比主拱稳定性的影响因素,文中给出各种因素条件下的屈曲荷载系数,指出了各种因素对连续梁拱组合桥主拱稳定性的影响大小。同时还对南充嘉陵江双线特大桥在保证稳定性能方面的合理性进行了分析。
【关键词】：
【学位授予单位】：西南交通大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2009【分类号】：U448.216【目录】：
ABSTRACT7-10
第1章 绪论10-19
1.1 梁拱组合体系的应用与发展10-12
1.2 梁拱组合式桥梁的分类12-14
1.3 梁拱组合体系基本受力特点14-17
1.4 梁拱组合结构稳定性研究现状和问题的提出17-18
1.5 论文的主要研究内容18-19
第2章 拱桥稳定计算理论19-37
2.1 桥梁结构稳定理论概述19-20
2.2 拱的平面屈曲20-23
2.2.1 圆弧拱平面屈曲微分方程20-21
2.2.2 等截面圆弧拱在均布径向荷载作用下的屈曲临界荷载21-22
2.2.3 抛物线拱的屈曲22-23
2.3 拱的侧倾失稳23-36
2.3.1 拱的侧倾稳定平衡方程23-25
2.3.2 单拱的侧倾临界荷载25-28
2.3.3 组拼拱的侧倾28-33
2.3.4 系杆拱的侧倾33-36
2.4 拱的稳定极限承载力36-37
第3章 桥梁结构非线性理论37-46
3.1 几何非线性分析的有限元方法37-41
3.1.1 变形体的运动描述37-38
3.1.2 总体拉格朗日列式法38-40
3.1.3 更新的拉格朗日列式法40-41
3.2 材料非线性分析的有限元方法41-44
3.2.1 弹塑性本构矩阵的增量表达式41-43
3.2.2 弹塑性问题的有限元法43-44
3.3 非线性方程求解方法44-46
第4章 南充嘉陵江特大桥主拱稳定性分析46-65
4.1 嘉陵江双线特大桥初步设计简介46-51
4.1.1 工程概况46-47
4.1.2 主梁设计47-48
4.1.3 拱肋和横撑设计48-50
4.1.4 吊杆设计50-51
4.2 有限元模型的建立51-53
4.3 线弹性稳定性分析53-55
4.3.1 荷载和约束条件53-54
4.3.2 计算结果分析54-55
4.4 几何非线性稳定性分析55-57
4.5 几何材料双重非线性稳定性分析57-63
4.5.1 钢管混凝土的本构关系的确定58-62
4.5.2 计算结果分析62-63
4.6 本章小结63-65
第5章 连续梁拱组合桥主拱稳定性影响因素65-76
5.1 横撑刚度及布置形式的影响65-70
5.1.1 横撑刚度的影响65-68
5.1.2 横撑布置形式的影响68-70
5.2 拱肋自身刚度的影响70-73
5.3 矢跨比的影响73
5.4 拱轴线型的影响73-74
5.5 本章小结74-76
第6章 结论与展望76-78
参考文献79-83
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咨询公司组织各监理项目到石门水库钢管拱特大桥进行技术观摩学习
为加强公司各项目的技术交流和学习，推广和学习先进的质量管控经验，&5月5日至6日，咨询公司组织各监理项目在宝鸡至汉中高速公路坪砍至汉中项目石门水库钢管拱特大桥开展技术观摩活动。咨询公司班子成员、各监理项目技术骨干、机关党员代表等五十余人参加了本次技术观摩学习。全体人员参观了大桥施工现场，听取了施工、监理技术负责人对大桥施工及质量管控、技术创新等方面的详细介绍，并召开了观摩交流会议。
石门水库钢管拱特大桥是“陕西定汉线坪坎至汉中（石门）高速公路”的控制性工程，横跨G316国道及石门水库南北两岸，跨径262米，左右线均采用中承式有推力钢管混凝土拱桥结构，计算矢高比1/4，拱轴线为m=1.5的悬链线；主桥拱圈采用双片式拱肋，拱上通过拱上立柱和吊杆连接桥面系，行车道板采用26×10m纵向“T”梁，行车道梁之间现浇成整体，形成全桥连续的纵、横正交梁格体系。
咨询公司汉坪总监办张建朝总监采用动画模拟视频、投影PPT讲解和现场实地讲解刨析、问答互动等形式，从石门水库钢管拱特大桥工程概况、缆索吊的设计与施工、钢结构加工及安装、施工质量控制措施和施工工艺创新措施等六个方面给全体人员详细介绍了石门水库钢管拱特大桥的建设情况以及施工质量控制措施。全体观摩人员在轻松愉快的氛围中积极学习交流、技术探讨，大家纷纷表示观摩感受很深，开拓了视野，增长了见识，学习收获很多。
今后，咨询公司将继续坚持开展项目技术交流和观摩活动，打造工程亮点，推广技术创新，不断提高监理队伍整体素质，为企业持续稳健发展打下了良好的基础。如何运用一张报纸做桥要运用到拱形,要牢固,可以放20克的东西.
貌似在哪见过,就是忘了… 折成"/\/\/\/\/\",瓦楞形,可以承重.拱形怎么用.
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