鋼箱系桿拱橋具有自重小、承載力強(qiáng)、跨越能力大和抗震性能好的特點(diǎn),近年來在大跨橋梁設(shè)計(jì)中脫穎而出。其拱肋線形選取和控制、合理成橋狀態(tài)的確定和吊桿力的設(shè)置等,均會極大程度地影響橋梁的使用安全性和可靠度。本文依托于G4216華坪至麗江高速公路上的某下承式鋼箱系桿拱橋,采用有限元數(shù)值分析方法,對拱肋設(shè)計(jì)線形、施工控制及吊桿力優(yōu)化等內(nèi)容開展研究。主要工作與研究成果如下:1、建立依托工程的有限元分析模型,對比分析幾種常用拱肋線形成橋階段結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布。研究表明,恒載對拱肋線形的影響遠(yuǎn)大于活載,三次樣條插值得到的拱肋線形的內(nèi)力分布情況最好,但其計(jì)算較為繁瑣,故鋼箱系桿拱橋更宜采用拋物線或懸鏈線作為拱肋線形。2、介紹預(yù)拱度設(shè)置的基本原理和常用的預(yù)拱度設(shè)置算法,結(jié)合工程實(shí)例,采用不同的預(yù)拱度設(shè)置算法得到拱肋制造線形,并利用估計(jì)偏差和均方根誤差的誤差評估法判斷結(jié)果的優(yōu)劣。研究發(fā)現(xiàn),迭代法和按推力影響線比例設(shè)置的兩種預(yù)拱度算法均適合在鋼箱系桿拱橋中采用。3、利用未知荷載系數(shù),計(jì)算斜拉扣掛法施工的鋼箱系桿拱橋的扣索索力,以裸拱豎向撓度為控制目標(biāo),目標(biāo)函數(shù)類型采用線性,求解出的扣索索力能將拱肋節(jié)段調(diào)到預(yù)先期望的... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

英國的Coalbrookdale橋

圖 1-1 英國的 Coalbrookdale 橋 圖 1-2 英國的 Wearmouth 橋到了 19 世紀(jì)，正直鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展的時代，不同于之前的工業(yè)水平有限和鋼結(jié)構(gòu)制造技術(shù)較差，這個階段的鋼材產(chǎn)量高且質(zhì)量好，鋼拱橋的跨徑從之前均聚集在小跨徑范圍過渡到了中大跨徑。1916 年，由 Gustav Lindenthal 設(shè)計(jì)的 Hell Gate 橋[10-12]坐落在紐約東河上，如圖 1-3 所示，該橋以 298m 的跨徑成為當(dāng)時的第一跨，是采用拋物線的鋼桁架下承式拱橋。一百多年間，這座歷史性鋼拱橋依舊發(fā)揮著它作為重要交通樞紐的作用。圖 1-3 美國的 Hell Gate 橋 圖 1-4 澳大利亞悉尼的 Harbor Bridge 橋

自身的材料特性，提高拱橋的跨越能力。1792 年，Thomas Wilson 將鑄鐵連接到拱石上建造了跨度為 73m 的 Wearmouth 橋[9]，如圖 1-2 所示。圖 1-1 英國的 Coalbrookdale 橋 圖 1-2 英國的 Wearmouth 橋到了 19 世紀(jì)，正直鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展的時代，不同于之前的工業(yè)水平有限和鋼結(jié)構(gòu)制造技術(shù)較差，這個階段的鋼材產(chǎn)量高且質(zhì)量好，鋼拱橋的跨徑從之前均聚集在小跨徑范圍過渡到了中大跨徑。1916 年，由 Gustav Lindenthal 設(shè)計(jì)的 Hell Gate 橋[10-12]坐落在紐約東河上，如圖 1-3 所示，該橋以 298m 的跨徑成為當(dāng)時的第一跨，是采用拋物線的鋼桁架下承式拱橋。一百多年間，這座歷史性鋼拱橋依舊發(fā)揮著它作為重要交通樞紐的作用。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]拱橋成橋狀態(tài)下吊桿索力優(yōu)化[J]. 田志昌,孫超,韓永華,趙根田.  鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(02)
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[3]澳大利亞悉尼海港大橋[J]. 張若琳.  中國流通經(jīng)濟(jì). 2014(10)
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[5]梁拱組合橋吊桿力優(yōu)化及工程應(yīng)用[J]. 張熙胤,陳興沖,王常峰.  鐵道建筑. 2014(01)
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[7]銹蝕鋼筋與混凝土粘結(jié)性能的梁式試驗(yàn)[J]. 徐港,衛(wèi)軍,王青.  應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
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碩士論文
[1]考慮施工誤差的系桿拱橋吊桿索力分析研究[D]. 付威.中南大學(xué) 2014
[2]中承式系桿拱橋施工控制研究[D]. 尚晉.大連理工大學(xué) 2013
[3]白沙河大橋成橋及施工階段索力優(yōu)化研究[D]. 韓永華.華南理工大學(xué) 2011
[4]雁棲大橋成橋狀態(tài)及施工階段吊桿索力優(yōu)化研究[D]. 羅振林.中南大學(xué) 2009
[5]大跨度箱形拱橋纜索吊裝施工過程監(jiān)控[D]. 劉興臣.西南交通大學(xué) 2008
[6]綜合彎曲能量法和應(yīng)力平衡法確定斜拉橋合理成橋狀態(tài)[D]. 楊俊.武漢理工大學(xué) 2005
[7]大跨度拱橋邊跨鋼拱肋與剛性系桿連接部位受力特性分析[D]. 伍英.湖南大學(xué) 2005
[8]鋼管混凝土拱橋拱肋預(yù)拱度的研究[D]. 梁鵬.武漢理工大學(xué) 2004



本文編號：2996097