【摘要】：在我國,鋼管混凝土拱橋是橋梁近些年才發(fā)展的新橋型。作為一種具有廣闊前景的橋型,鋼管混凝土拱橋成為我國近年來橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)展的焦點。在我國的公路、鐵路和城市橋梁領域中,鋼管混凝土拱橋這種橋梁形式的發(fā)展相當快,不僅數(shù)量上在逐年增加,跨越能力也在不斷提高。然而這類結(jié)構(gòu)的構(gòu)造比較繁雜,可以影響結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、穩(wěn)定性及動力性能的因素有許多方面,并且相比較鋼管混凝土拱橋的工程實際,其設計理論的研究特別是動力學理論的研究則要滯后的多,這也是阻礙鋼管混凝土拱橋這種橋型的進一步發(fā)揚的一個不可忽視因素。在對鋼管混凝土拱橋設計時,由于其設計參數(shù)眾多,各個參數(shù)之間又有相互耦合的關系,在方案調(diào)整過程中難免會顧此失彼。全橋既要滿足靜、動力性能以及穩(wěn)定性的要求,又要做到受力合理、造價經(jīng)濟的目標是十分困難的。目前,國內(nèi)外的學者們對于鋼管混凝土拱橋的主要研究方向是對其拱軸線形的優(yōu)化,而對其主拱圈截面的優(yōu)化并不是很多。實際工程中,拱肋截面(鋼管管徑、鋼管壁厚)的尺寸大多靠的是工程經(jīng)驗進行選擇,并且目前相關部門還未發(fā)布針對鋼管混凝土拱橋的專項規(guī)范,對該結(jié)構(gòu)進行設計時保守的問題是普遍存在,這就會造成資源的浪費。本文在搜集有關拱橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定行及動力學理論的基礎上,推導了拱橋的穩(wěn)定性及動力特性有限元數(shù)值分析方法的求解步驟,以王坡溝南橋為工程背景,運用有限元分析軟件ANSYS建立橋梁計算的空間模型,對橋跨結(jié)構(gòu)進行了動力特性與穩(wěn)定性分析,對橋梁拱軸線性、拱肋截面形式、橫撐布置方式及數(shù)量等設計參數(shù)進行調(diào)整,得出不同的設計參數(shù)對結(jié)構(gòu)自振頻率與穩(wěn)定性的影響。在此基礎上,探討了優(yōu)化鋼管混凝土拱橋設計的一些思路和方法,對這類橋型的設計具有一定的借鑒意義。
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U448.22;U441

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