本文關鍵詞：預應力混凝土連續(xù)梁—拱組合橋梁吊桿受力性能分析

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【摘要】：近年來,伴隨著我國橋梁建設事業(yè)的飛速發(fā)展,預應力混凝土連續(xù)梁—拱組合橋梁在全國各地得到了廣泛的應用,該組合體系橋梁結合了梁橋受彎與拱橋受壓的優(yōu)點,利用吊桿對拱肋和主梁進行力的傳遞,在受力特點上,是典型的三元受力結構,主梁為活載分布構件、吊桿對力進行傳遞,拱肋則是主要的承重構件之一。預應力混凝土連續(xù)梁—拱組合橋梁具有以下優(yōu)點:材料省、造價低、對地質(zhì)要求不高、施工難度小、結構體系受力合理,故近年來在全國各地得到了較為廣泛的運用。然而在這三元受力結構中,吊桿由于腐蝕、疲勞等原因所造成的吊桿斷裂,會引起吊桿系的內(nèi)力重分布,進而影響吊桿的軸力、位移及可靠度變化,故有必要對吊桿斷裂所引起的結構受力變化進行分析。本文以兩座不同結構形式的梁拱組合橋為背景,研究吊桿斷裂的相關結構響應,主要完成以下幾點內(nèi)容:(1)通過簡支梁拱組合橋模型,分析了均布荷載作用下的吊桿力分布規(guī)律;對等效膜張力計算模型,用力法方程導出了吊桿膜張力與梁拱剛度比、吊桿拱肋等代剛度比、拱肋矢跨比等多參數(shù)的關系。(2)利用有限元軟件建立背景工程1及背景工程2的有限元模型,分析了在不同位置吊桿斷裂的情況下,兩座組合橋梁吊桿前后的軸力及位移變化,其中在背景工程2中以吊桿斷裂前后的軸力及位移變化量為分析對象,將吊桿斷裂前后的軸力與位移的變化量進行對比,最終得到不同結構形式的兩座背景橋梁的吊桿斷裂對于剩余吊桿的軸力及位移的影響和差異。(3)在承載能力極限狀態(tài)下,計算背景工程1的正截面抗彎安全富余度,然后計算其在不同位置吊桿斷裂后的正截面抗彎安全富余度,得到吊桿斷裂引起的正截面抗彎安全富余度變化圖;在背景工程2中,計算了不同位置吊桿斷裂前后的正截面安全富余度的變化量,利用該數(shù)據(jù),說明承載能力極限狀態(tài)下吊桿斷裂對于背景工程2的梁拱組合橋梁正截面抗彎安全富余度的影響情況,最終得到吊桿斷裂對于不同結構形式的兩座背景橋梁的正截面抗彎承載能力的影響和差異。(4)計算了兩座背景橋梁在吊桿斷裂前后的可靠指標,分析吊桿斷裂對于剩余吊桿可靠指標的影響。通過改變吊桿的材料強度變異系數(shù),得到在吊桿的材料強度變異系數(shù)分別為0.05、0.1、0.15、0.2時的吊桿可靠指標,進而得到不同的吊桿材料強度變異系數(shù)與吊桿可靠指標的關系。
【關鍵詞】：梁拱組合橋梁 吊桿 剛度比 軸力 位移 安全富余度 可靠度
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U441
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 預應力混凝土連續(xù)梁—拱組合橋梁的發(fā)展概述9-10
• 1.2 預應力混凝土連續(xù)梁—拱組合橋梁的基本類型和特點10-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.4 存在的問題與不足15-17
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容17-18
• 第二章 相關理論分析18-30
• 2.1 梁—拱組合橋梁中梁拱剛度比對吊桿受力影響18-24
• 2.1.1 有限元軟件計算吊桿力18-19
• 2.1.2 力學方法推導吊桿力19-24
• 2.2 可靠度分析理論24-29
• 2.2.1 安全理論24
• 2.2.2 可靠度理論24-25
• 2.2.3 極限狀態(tài)方程25
• 2.2.4 失效概率和可靠指標25-27
• 2.2.5 響應面法計算結構可靠度27-29
• 2.3 本章小結29-30
• 第三章 基于吊桿斷裂的受力分析30-62
• 3.1 剛梁柔拱連續(xù)梁—拱組合橋梁吊桿受力分析30-49
• 3.1.1 工程背景1及模型建立30-32
• 3.1.2 吊桿斷裂前后的吊桿力對比32-38
• 3.1.3 吊桿斷裂前后的位移對比38-49
• 3.2 剛梁剛拱連續(xù)梁—拱組合橋梁吊桿受力分析49-54
• 3.2.0 工程背景2及模型建立49-51
• 3.2.1 吊桿斷裂前后吊桿力變化量51-52
• 3.2.2 吊桿斷裂前后位移變化量52-54
• 3.3 吊桿斷裂前后的橋梁抗彎安全富余度計算54-61
• 3.3.1 背景工程1正截面抗彎安全富余度54-57
• 3.3.2 背景工程2正截面抗彎安全富余度變化量57-61
• 3.4 本章小結61-62
• 第四章 承載能力極限狀態(tài)下的吊桿可靠度評估62-69
• 4.1 背景工程1吊桿可靠度評估62-66
• 4.1.1 隨機變量選取62-63
• 4.1.2 極限狀態(tài)方程建立63
• 4.1.3 吊桿斷裂前后的可靠度指標評估63-65
• 4.1.4 吊桿材料強度變異系數(shù)對吊桿可靠度指標影響65-66
• 4.2 背景工程2吊桿可靠度評估66-67
• 4.2.1 隨機變量選取66
• 4.2.2 極限狀態(tài)方程建立66-67
• 4.2.3 吊桿斷裂前后的可靠度指標評估67
• 4.3 本章小結67-69
• 第五章 結論與展望69-71
• 5.1 結論69-70
• 5.2 展望70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻72-75
• 在學期間發(fā)表的論文及取得的學術成果75

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本文編號：955566