梁拱组合桥梁结构体系性能分析

梁拱组合桥梁结构体系性能分析

刘雪锋[1]2008年在《多重组合体系拱桥的静动力特性研究》文中进行了进一步梳理对于特大跨度拱桥,无论在结构体系还是施工工艺上,追求的目标应是在满足功能的前提下,做到造价省、工期短、施工方便、安全耐久和外形美观。正是基于此,多重组合体系拱桥迅速兴起,并得到了广泛的应用。本文以广东佛山东平大桥为背景,采用经典力学方法和有限元法对其新结构体系进行静、动力分析,研究了这种结构体系与传统拱桥结构在受力上的差别,并在此基础上采用遗传算法对此桥的设计参数进行了优化;采用梁、壳耦合有限元模型对主、副拱的连接节点进行了局部应力分析,并识别了其连接刚度;针对桥梁转体过程中提升索力大小由油缸控制的特点,优化了转体过程中的结构计算方法,提高了计算效率,并对施工过程中影响结构安全的关键部位的受力状况进行了研究。完成的主要工作有:(1)基于力法原理,根据佛山东平大桥的受力特点,对由主拱、副拱、刚性系杆和连续梁组合而成的多重组合体系拱桥结构进行简化,得到了其静力学计算模型,并在此基础上,推导了各组合构件对整体结构受力影响的计算公式,定性地分析了多重组合体系拱桥与传统飞燕式柔性系杆拱桥在力学性能上的差别。同时,建立了多重组合体系拱桥的平面有限元模型,定量地研究了副拱和连续梁等组合结构对整体结构受力的影响。(2)建立多重组合体系拱桥的空间组合有限元模型,以有效振型质量参与系数确定其有效参与振型,并对反应谱进行阻尼修正,进行了结构的地震反应谱分析,研究副拱和边跨连续梁对整体结构自振特性和反应谱分析结果的影响。(3)基于遗传算法和有限单元法,选取主拱矢跨比、拱轴系数、各关键截面的截面高度和钢箱壁厚为设计参数,以拱结构材料用量和结构的最大应力为约束条件,以控制截面应力平方均值最小为优化目标,编制结构优化计算程序GA-FEM,对东平大桥的结构设计进行了优化。(4)以梁的平截面假定为依据,采用约束方程实现梁、壳连接节点间的自由度传递,构建整体、局部藕合有限元模型进行数值分析,得到了结构平转时主、副拱连接节点的应力分布,识别了连接节点的连接刚度,研究了连接节点内的加劲肋对整体结构受力的影响。(5)采用一阶优化理论,建立转体施工拱桥的优化计算模型。此模型指定各吊点提升索力大小为设计变量,将结构物特定点的空间坐标设为目标函数,将液压同步提升技术的控制要求设为约束条件。通过对目标函数进行优化计算,以计算机自动求解代替人工试算,大大减少了计算工作量。(6)采用解析法、设计简化方法和精细非线性有限元法,在验证了接触有限元模型参数设定可靠性的基础上,系统地计算了销轴连接结构的接触应力,并将理论计算结果与实测值对比,两者吻合较好。在此基础上,研究了提升力大小和材料本构关系等对接触应力计算结果的影响。

易云焜[2]2007年在《梁拱组合体系设计理论关键问题研究》文中进行了进一步梳理梁拱组合体系是对传统拱桥的发展,是梁桥和拱桥的结合体,集合了两者的优点。在60~200m跨径范围内,梁拱组合体系造价低廉、施工难度小、对通航基本无阻碍,是最具有竞争力的桥型之一。常见的梁拱组合体系有平行式和内倾式(即提篮拱)两种;但近年来,将拱肋外倾,形成外倾式梁拱组合体系(即蝶形拱)的桥梁也屡见不鲜。本文对平行式梁拱组合体系的概念设计进行了归纳总结,对平行式梁拱组合体系的简化计算和梁拱协作机理进行了研究,对外倾式梁拱组合体系的拱肋倾角和吊杆夹角进行了参数分析以及提出了一种新的确定外倾式梁拱组合体系空间多索面吊杆张拉力的方法。1.平行式和外倾式梁拱组合体系的概念设计比较全面地归纳和总结了平面梁拱组合体系总体设计参数(矢跨比、拱肋高跨比、主梁高跨比、拱肋倾角、索面布置等)的一般确定原则以及结构截面尺寸(包括拱肋、主梁、吊杆)的常用取值;结合现有工程实例,总结了外倾式梁拱组合体系的结构布置规律。比较全面地总结了梁拱组合体系关键部位的试验和有限元分析结果,提出了梁拱组合体系关键部位钢筋的四个作用:拱肋的配筋要求;主梁的配筋要求、拱肋与主梁结合传力的配筋要求;局部应力集中的配筋要求。由此得出了关键部位钢筋布置的四个原则:拱肋的纵向钢筋和箍筋;主梁的纵向钢筋和箍筋;垂直于拱肋的斜拉筋;支座和角隅的加强钢筋网。2.梁拱组合体系的实用计算对均布荷载作用下,梁拱组合体系吊杆力的有限元结果进行分析、综合,作出了吊杆力大小相等的假定,并将吊杆力假定为膜张力,将梁拱组合体系分解成梁拱组合体和吊杆两种构件,由变形协调方程,通过结构力学方法求解出了均布荷载作用下梁拱组合体系的吊杆均布膜张力以及跨中拱肋、主梁挠度的简化公式。分析了简化公式误差产生的原因,即,用四次抛物线膜张力修正均布膜张力、余弦荷载修正膜张力产生的误差,分别提出了修正系数c1、c2,再将修正后的结果与有限元结果的比较,提出了综合修正系数c3。讨论了轴向变形的影响,给出了特例情况下的公式简化,并从动态变形协调角度得出了同样的计算公式。提出了集中荷载作用下的影响线求解思路。3.梁拱组合体系的梁拱协作机理研究由结构力学方法,给出了外荷载分别作用在拱肋、主梁以及均布膜张力作用下梁拱组合体的有关计算公式,并求解出了梁拱组合体的弹性中心公式。求解出了拱梁荷载比、拱梁弯矩比的计算公式,讨论了梁拱截面抗弯刚度比、吊杆拱肋等代弯矩刚度比、矢跨比、轴向变形影响系数对它们的影响曲线关系。由拱梁弯矩比、主梁轴力、主梁挠度、拱肋挠度四个指标,对刚拱柔梁、柔拱刚梁、刚拱刚梁进行了界定,得出了界定值,认为可将EI_b/EI_a≤1/50定义为刚拱柔梁;可将EI_b/EI_a≥20定义为柔拱刚梁,且必须将柔拱刚梁的计算模式取为朗格拱,不能仅将EI_a=20EI_b。4.外倾式梁拱组合体系的合理倾角确定根据拱肋、主梁、吊杆的夹角关系对外倾式梁拱组合体系进行了分类,由拱肋与竖直平面的夹角关系提出了基本体系Ⅰ、由拱肋和吊杆的夹角关系提出了基本体系Ⅱ。通过基本体系Ⅰ的位移、内力影响线分析,以及梁拱结构变形、结构内力、吊杆力、结构稳定性能等结构性能指标与拱肋倾角的关系的参数分析,得到了这些指标与拱肋倾角的变化关系,提出了合理的拱肋倾角值,即不超过30°;通过这些指标与吊杆夹角的关系的参数分析,得到了这些指标与吊杆夹角的变化关系,提出了合理的吊杆夹角值为零,即拱肋外力与拱肋同平面。5.空间多索面吊杆张拉力的确定探讨了桥梁结构的合理设计状态含义,并将其分为施工、成桥、运营等叁个阶段,论述了叁个阶段合理设计状态的定义和相互关系。提出运营阶段是桥梁合理设计状态的核心,但由于运营阶段的可变作用、收缩徐变等影响难于确定,实际中常常求解成桥时的合理设计状态。提出了一种新的、借助于大型通用有限元软件ANSYS的一阶优化算法的、能确保施工、成桥、营运设计受力和线型状态合理的、根据实际施工过程全仿真的、方便处理各种非线性因素影响的成桥合理设计状态索力(吊杆力)确定方法。这种方法简单可行,能建立成桥索力(设计变量)与合理设计状态指标(优化目标)的直接、正向联系。

勾红叶[3]2010年在《大跨度预应力混凝土V形刚构拱组合桥受力行为研究》文中研究指明早期桥梁多是简单的梁、柱、拱、索之类桥式体系,受力明确、造型清晰。但随着科学技术的发展,生产力水平空前提高,桥梁的发展无论从跨越能力提高的速度、结构形式的组合化趋势,还是各种新型材料的应用和合理配置等多方面都有了充分的展现。V形刚构拱组合体系桥充分利用了梁、拱各自桥式的受力优势,优化了结构的受力,节省了工程量,创新了桥梁的外观,是大型公路、铁路桥梁中值得应用与研究的桥式结构。目前有关V形刚构拱组合桥梁的文献尚不多见,也没有相关文献对其受力行为作过系统深入的分析研究。鉴于以上情况,以小榄水道特大桥为研究背景,系统地开展了大跨度V形刚构拱组合桥受力行为的专项研究。内容主要包括五个部分:1、在收集国内外相关资料和深入分析国内外研究成果的基础上,对大跨度V形刚构拱组合桥的发展与受力特点进行了初步分析,并讨论了其在受力行为研究中存在的问题。以新建铁路广珠城际轨道交通工程小榄水道特大桥为工程背景,提出了进行大跨度V形刚构拱组合桥受力行为研究的课题。2、提出了大跨度V形刚构拱组合桥名义刚度的概念,分析了结构参数对名义刚度的影响,推导出名义刚度理论公式。针对拱梁刚度比的选取及其对结构内力分配的影响进行讨论,分析其对结构内力的影响规律,并得出刚拱柔梁与柔拱刚梁的界定值,为设计人员选取构造参数提供指导。3、基于结构试验模型相似理论,进行静力相似原则的分析和推导,确定模型的相似比,采用模型的基本设计原则,设计并完成了V形墩梁节点模型试验。在选定混凝土、钢筋和钢绞线本构关系的基础上,建立了V形墩梁节点叁维非线性有限元模型,将数值计算结果与试验结果进行了对比。分析了多种荷载工况下V形墩梁节点局部应力分布规律,通过绘制负弯矩区钢筋荷载应变曲线以及模型梁的荷载挠度曲线,对V形墩梁节点的非线性受力行为进行了研究,得出了挠度与裂缝行为以及刚度变化规律。4、探讨了大跨度V形刚构拱组合桥的施工方案,在施工过程仿真计算时利用单元生死技术,编制了APDL命令流程序,并考虑了混凝土的徐变特性,建立施工过程仿真计算模型,对先梁后拱分段施工全过程进行了计算研究。同时对结构体系受力及刚度进行了分析研究,分析了收缩徐变对结构内力分配的影响,针对吊杆、拱、梁受力比值进行了讨论。最后系统深入地研究了叁片腹板剪应力分布规律,各施工阶段箱梁纵向弯曲正应力,成桥后箱梁纵向弯曲正应力和横向弯曲正应力的分布规律。5、建立了大跨度V形刚构拱组合桥施工控制理论,确定施工误差调整理论和方法,包括对设计参数进行识别和修正,自适应系统控制以及分析系统的运行。通过对小榄水道特大桥施工控制研究,对施工方案的可行性作出评价,确定各施工理想状态的线形和位移,对随后施工状态的线形及位移作出预测。介绍了应力控制截面及测试原理,对关键截面应力控制结果进行了分析研究,使施工沿着设计的轨道进行,保证施工中的安全和结构恒载内力及结构线形符合设计要求,保证施工质量和安全。

魏乐永[4]2007年在《拱式结构体系研究》文中进行了进一步梳理拱桥作为一种古老的桥型,具有跨越能力大、造价经济、养护维修费用少、造型美观等特有的技术优势。对拱桥体系的研究在不断发展,但也存在不少问题。本文首先明确了桥梁结构体系的概念,并以定义为主线而展开,对拱式结构体系进行了进一步的研究。 (1) 本文首先明确了结构体系的概念,讨论了桥梁结构体系研究的内容与意义,为开展拱式结构体系的研究奠定了基础。 (2) 总结了单拱的静力学性能,介绍了拱式体系的组成及其各部分作用,阐述了拱式体系的传力机制,并以结构体系概念为主线对拱式体系进行了系统地分类。 (3) 通过无铰拱与刚拱刚梁组合体系,双铰拱与系杆拱的体系对比研究,讨论分析了外界边界条件对结构受力形态的影响;介绍了无推力体系与有推力体系的主要类型,结合工程实例,分析了各自的力学性能。 (4) 通过无铰拱、双铰拱、叁铰拱的体系对比分析,讨论分析了拱自身连接条件对结构受力形态的影响;讨论了部分有推力拱梁组合体系与无推力拱梁组合体系主要受力构件拱、梁之间的连接方式,结合工程实例,研究了拱、梁之间的连接与传力对拱梁组合体系结构受力性能的影响。 (5) 以单吊杆拱梁组合体系为例,对拱梁组合体系的协作原理作了初步的探讨,结合工程实例,对简支拱梁组合体系的拱梁受力分配进行了系统研究。 (6) 本文最后以拱式结构体系研究成果为基础,讨论了拱式体系的优化与创新;结合工程实例,阐述了现代桥梁结构体系优化与创新的叁种方法:受力体系的优化与创新、空间结构体系的优化与创新、协作体系的合理应用。

赵金钢[5]2014年在《高速铁路中承式梁拱组合桥受力性能及徐变随机灵敏度分析》文中提出中承式梁拱组合桥通过主拱肋对梁体的加强作用,大幅提高了桥梁的整体刚度,并且主纵梁与主拱肋固结,使桥面系与主拱肋形成一个整体共同受力,可以适应高速铁路对桥梁结构横向刚度、竖向刚度、扭转刚度和桥面高平顺性的要求。中承式梁拱组合桥可以采用悬拼、转体施工等多种施工方式,对线下车辆的正常通行影响较小,并且叁跨飞燕式造型美观,特别适合在城市及周边等景观要求较高的桥位处修建。当前有关中承式梁拱组合桥的研究文献尚不多见,本文以某高速铁路中承式钢箱混凝土梁拱组合桥为工程背景,对中承式梁拱组合桥的结构体系开展了较为系统的研究,同时对钢管混凝土结构徐变随机灵敏度分析方法及应用开展了研究,主要成果如下:1、基于吊杆膜张力假定,建立中承式梁拱组合桥的简化力学模型,并根据变形协调条件和力法推导了中承式梁拱组合桥的内力和主拱肋、主纵梁跨中截面的竖向变形计算公式,并采用Matlab软件编制了计算程序;通过算例对比分析证明,该方法虽然由于膜张力假定导致一定的误差,但是计算精度较高,具有无需建模、参数修改方便、计算速度快的优点,可以适用于方案设计阶段的估算。2、基于本文编制的计算程序,分析了中承式梁拱组合桥拱梁刚度比、矢跨比、边主跨比和桥面高度比的合理取值范围;并依托某高速铁路中承式梁拱组合桥工程实际,分析了叁种不同结构体系对中承式梁拱组合桥力学性能的影响。3、结合课题依托工程实际,设计并完成了中承式梁拱组合桥的拱梁固结区域模型荷载试验;拱梁固结区模型试验结果表明:在设计荷载作用下该区域处于良好的弹性工作状态,应力分布均匀,拱梁固结区传力路径明确,结构应力水平较低,但主拱肋内填混凝土存在局部应力集中现象。4、以广义徐变系数为基础,基于钢管混凝土变形协调条件,推导证明可以将核心混凝土的自由徐变应变量作为钢管混凝土徐变计算的基本变量,提出等效温度荷载法计算钢管混凝土徐变;并基于有限元软件,采用等效温度荷载法,将修正后的3种典型的混凝土徐变系数模型用于长期轴压荷载作用下钢管混凝土构件的徐变性能分析。该方法只需对核心混凝土施加等效温度荷载,简化了钢管混凝土构件的徐变计算分析过程,通过与钢管混凝土徐变模型试验实测结果对比,验证了该方法的可行性。5、通过对普通粒子群算法的改进,提出了自适应混合粒子群算法,并对多个高维多峰函数进行寻优分析,证明该方法具有良好鲁棒性和搜索寻优精度。将自适应混合粒子群算法引入支持向量机参数的优化训练中,利用具有良好小样本学习能力的支持向量机回归拟合钢管混凝土徐变效应的显式函数,计算随机变量的灵敏度系数,并结合蒙特卡洛法进行随机性分析。通过对两个钢管混凝土轴压模型试验进行徐变随机灵敏度分析,验证了该方法在钢管混凝土徐变随机性分析中应用的可行性和准确性,同时分析了各随机变量对钢管混凝土结构徐变效应的敏感性。6、基于等效温度荷载法,推导了弯压荷载作用下矩形截面钢管混凝土结构徐变效应计算的温度梯度荷载计算公式,并应用于中承式钢箱混凝土梁拱组合桥徐变效应分析中。采用基于支持向量机和蒙特卡洛法,对某中承式钢箱混凝土梁拱组合桥拱顶、固结区、拱脚位置处钢箱和内填混凝土内力、应力,以及跨中截面位移增量的徐变效应进行随机性分析,并分析了各随机变量对中承式钢箱混凝土梁拱组合桥徐变效应的敏感性。

牛辉[6]2012年在《空间拱肋组合桥梁顶推施工技术研究》文中指出梁拱组合桥梁是现代城市建设中的一种重要结构型式,它造型美观、跨越能力大,具有广泛的应用前景。城市桥梁的建设对经济、场地和环境要求高,应选择合适且合理的方法进行施工。顶推法就是能满足上述要求的一种很好的选择。这种施工方法诞生于约半个世纪前,发展至今已较成熟,但常用于梁式桥的建设,鲜见有用于梁拱组合桥梁整体施工的案例。然而随着钢拱——结合梁结构在桥梁中得到推广应用,梁拱组合桥梁钢结构部分整体顶推施工的方法也被提出并得到实践,且有望被广泛应用。本文即针对这一新颖的课题,以在建的杭州钱江八桥为工程背景进行了一些研究工作:针对梁拱组合桥梁整体顶推过程中由于结构经受拉压应力循环变化而导致吊杆失效的特点,提出在顶推中应设置临时撑压杆。引入均质化的做法将吊杆替换为实腹吊杆板并将结构整体视为实腹式变截面梁,通过对不同约束条件下实腹吊杆板上的应力分布以确定撑压杆的位置与数量。对梁拱组合桥梁的导梁设计进行了一些研究。导梁的设计应考虑长度、刚度、质量等参数的取值。在证明在结构型式与主梁刚度保持不变的前提下导梁与主拱的刚度的相关联性的基础上,明确梁拱组合桥梁顶推施工导梁的设计不能简单按照梁式桥导梁设计的理论进行,而应针对具体结构采用优化分析的方法进行。采用实体退化单元建立杭州钱江八桥的有限元模型,对其整体顶推进行计算,分析梁、拱等构件受力与变形随顶推距离的变化规律及在典型工况下的分布规律。对顶推过程中的撑压杆受力做了计算,证明了其起到的重要作用。顶推到位后临时构件的拆除与吊杆的张拉是采用整体顶推法施工的梁拱组合桥所面对的一个重要问题。针对结构的体系转换进行分析并制定相应的施工方案,对吊杆张拉完成后的最优索力分布进行了计算。针对顶推到位后的结合梁混凝土桥面板施工进行分析。在假定施工阶段结合梁中混凝土与钢梁界面为刚性连接、施工中仅考虑结构自重荷载、已完成安装的桥面板作为结构的一部分参与受力与变形的基础上,给出了叁种桥面板施工顺序方案,以吊杆索力为目标物理量,对叁种方案进行计算与比选。

麻伟[7]2016年在《新型梁拱组合结构加固混凝土梁的方法研究》文中研究说明当前,我国大规模桥梁建设时期已经结束,需要加固维修的桥梁越来越多,因此桥梁加固方法的研究也越来越重要。目前桥梁加固的方法很多,一些加固方法也有了比较成熟的规范。但是大多数桥梁加固方法只能小幅提高桥梁承载能力,部分能较大幅提高桥梁承载能力的方法使用也具有一定的局限性和缺点。因此对于高效提高桥梁承载能力方法的研究很有必要。本文在总结了国内外所做的桥梁加固方法研究工作之后,主要做了以下研究工作:(1)提出了一种高效提升桥梁承载能力的加固方法—新型梁拱组合结构法。并对新型梁拱组合结构加固钢筋混凝土桥梁的加固方法的概况、优点、适用条件、力学特性以及与现有类似加固方法的不同之处进行了论述。(2)从加固后截面抗弯承载能力分析、抗剪承载能力分析、结构体系改变对承载能力的影响、主拱圈内力分析几个方面研究了新型梁拱组合结构的加固原理,可为设计人员提供一定指导。(3)设计了新型梁拱组合结构加固混凝土梁的试验和粘贴碳纤维法加固混凝土梁的试验,通过对试验结果的分析,从强度和刚度两方面比较这两种方法的加固效果。试验结果表明新型梁拱组合结构加固的混凝土梁极限承载能力大幅提升,最大提高了176.9%。(4)利用大型有限元软件ANSYS 11.0建立新型梁拱组合结构和粘贴碳纤维法两种方法加固钢筋混凝土梁的有限元模型试验,并进行非线性静力分析。有限元的计算结果与试验的结果吻合较好,说明试验结果比较准确,可应用于实际加固工程分析中。

陈强[8]2008年在《温福铁路昆阳特大桥静力及稳定性分析》文中指出温(州)福(州)昆阳特大桥为连续梁拱组合结构桥。本文以正在建造的昆阳特大桥为工程背景,应用有限元理论建立了该桥的计算模型,进行了主要施工阶段的静力分析、受力复杂的梁拱结合部空间应力分析和主要设计参数对成桥阶段内力及稳定性的影响分析,揭示了铁路大跨度连续梁拱组合桥的受力及稳定性特点。具体地说,本文主要进行了以下几个方面的工作:1.运用MIDAS软件对昆阳特大桥整个施工过程中的结构内力、应力和变形进行了模拟计算,并将理论计算值与施工控制过程中的实测值进行了对比分析。结果证明采用先梁后拱,主梁为挂篮悬臂对称施工,各个施工阶段主梁及拱肋截面的应力均满足规范要求,施工方法比较合理。2.根据圣维南原理,采用平面杆系结构分析和叁维实体结构分析相结合的方法,运用ANSYS对受力复杂的梁拱结合部采用实体单元进行了空间应力分析。对于受力复杂的梁拱结合部,除应力集中区域外,该部位的应力均处于较合理的范围,本桥设计所采用的拱座外形及局部构造总体上是一种受力比较适宜的方案,能确保该桥拱座受力与传力的功能。3.在连续梁拱组合桥的设计参数中,拱轴线线型、矢跨比和刚度比对结构内力的影响最为显着。通过改变桥梁的设计参数(拱轴线形式、矢跨比及刚度比),比较了不同设计参数对梁拱组合结构内力分布的影响,并得出合理的取值范围,为设计人员选取结构参数提供参考。4.探讨了横撑及拱肋布置形式等因素对该桥型稳定性的影响。结果表明:拱肋横撑布置形式和数量对连续梁拱组合桥稳定性有较大影响,吊杆非保向力能提高整体稳定性大约10%,拱肋内倾角变化对该类桥型的稳定型影响不明显。

孙海丽[9]2013年在《山西某大跨型钢混凝土梁拱组合式渡槽结构分析》文中指出渡槽是缓解中国北方水资源严重短缺局面的重大战略性工程中的关键性建筑。建筑理论的发展及社会的发展要求渡槽的设计逐步与桥梁设计理论相结合。因结构形式新颖、规模宏大,许多渡槽已经成为当地的一道风景线。型钢混凝土作为一种发展较成熟的建筑材料,且比传统的结构材料具有更高的承载力、延性和抗震性能而被广泛应用于桥梁结构中。本文以南水北调运城市某工程为背景,首先在叁种不同的跨度下对梁拱组合式渡槽进行了分析,然后采用MIDAS建立起结构的整体模型,并通过空间力学模型的计算对结构的整体性能进行了分析,主要结论如下:1、在概念设计的角度对叁种不同的设计参数:拱轴线、矢跨比、支撑布置形式进行模拟对比分析,最终确定了适合梁拱组合结构的最合理参数。2、对结构模型在静力荷载工况下的分析表明拱顶和拱脚均是结构的关键位置,在设计中需引起足够的重视。3、结构的自振特征及主要振型特征表明结构的平面外刚度相对较弱,因此平面外稳定问题较突出,应采取适当的措施保证相应构件的侧向稳定性。4、运用地震反应谱法和时程分析法对渡槽进行动力特性分析发现:结构的横向刚度整体低于结构的竖向和纵向刚度;在耦合地震作用下,结构的内力均比单向地震作用时有大幅提高,尤其是横向地震和竖向地震荷载组合时拱肋和边梁的内力值最大。5、平面外稳定是大跨型结构设计的关键。相同情况下,交叉支撑形式下结构的稳定系数高于“X”型、单斜撑和“一”字撑。合理的拱肋横撑形式对大跨度梁拱组合结构的面外稳定性影响显着。

苏昭[10]2012年在《大跨度连续梁—拱组合桥上部结构的力学性能分析》文中进行了进一步梳理大跨度连续梁拱组合桥梁作为一种新兴的桥型结构,近几年在铁路桥梁建设中应用较多,具有良好的列车走行性、结构变形、抗疲劳性能、抗风抗震性和技术经济性,是大跨连续梁和拱两种结构体系的完美结合。而对大跨度连续梁拱组合桥梁设计理论的研究则相对落后于工程实践。尤其在大跨度连续梁拱组合桥的力学性能方面的研究有待进一步深化。本文以正建的咸阳西立交特大桥工程背景,研究了大跨度双线铁路连续梁拱组合桥的静力性能、动力特性、徐变效应、温度效应等问题,主要完成了以下几个方面的内容:(1)简要介绍了梁拱组合结构的产生及在铁路大跨度桥上的应用情况,分析了梁拱组合桥的受力特点,并介绍了梁拱组合结构的发展现状和研究现状。(2)通过建立咸阳西立交特大桥的空间有限元模型,考虑多种荷载组合作用下的桥梁在正常使用状态下的静力行为分析,结果表明结构变形和构件应力都在容许范围之内。(3)以咸阳西立交特大桥为背景,通过空间有限元模型计算了桥梁的自振特性;对结构构件参数的改变对自振特性结果的影响进行了研究并得出相应的结论。(4)阐述了梁拱组合桥徐变的意义、特点以及徐变应变的计算方法并介绍了混凝土徐变引起的结构次内力和变形计算方法,考虑了徐变对咸阳西立交特大桥的挠度的影响。(5)通过对有限元模型施加温度荷载计算了梁拱组合桥的温度效应影响,得到了梁拱组合桥在不同温度荷载作用下的拱肋内力和挠度的变化规律。

参考文献:

[1]. 多重组合体系拱桥的静动力特性研究[D]. 刘雪锋. 长沙理工大学. 2008

[2]. 梁拱组合体系设计理论关键问题研究[D]. 易云焜. 同济大学. 2007

[3]. 大跨度预应力混凝土V形刚构拱组合桥受力行为研究[D]. 勾红叶. 西南交通大学. 2010

[4]. 拱式结构体系研究[D]. 魏乐永. 同济大学. 2007

[5]. 高速铁路中承式梁拱组合桥受力性能及徐变随机灵敏度分析[D]. 赵金钢. 西南交通大学. 2014

[6]. 空间拱肋组合桥梁顶推施工技术研究[D]. 牛辉. 浙江大学. 2012

[7]. 新型梁拱组合结构加固混凝土梁的方法研究[D]. 麻伟. 广西大学. 2016

[8]. 温福铁路昆阳特大桥静力及稳定性分析[D]. 陈强. 武汉理工大学. 2008

[9]. 山西某大跨型钢混凝土梁拱组合式渡槽结构分析[D]. 孙海丽. 太原理工大学. 2013

[10]. 大跨度连续梁—拱组合桥上部结构的力学性能分析[D]. 苏昭. 兰州交通大学. 2012

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梁拱组合桥梁结构体系性能分析
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