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连续钢箱梁桥整体稳定及抗倾覆性能研究

作　者: 庄庆泰
导　师: 狄谨
学　校: 长安大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 桥梁工程连续钢箱梁桥整体稳定稳定极限承载力横向抗倾覆稳定
分类号: U441
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

21世纪以来，随着我国交通事业的迅速发展，连续钢箱梁桥应用越来越广泛。本文结合依托工程，在总结前人研究成果基础上，通过理论分析和有限元计算，较为系统地研究了连续钢箱梁桥的整体稳定问题和横向抗倾覆稳定问题，总结其倾覆破坏机理和评价体系，并探讨了一些影响抗倾覆稳定的影响参数和加固建议。主要完成了以下工作：首先，阐述连续钢箱梁桥的构造和受力特点，并介绍其发展概况，总结国内外连续钢箱梁桥整体稳定及抗倾覆问题的研究成果及现行规范中关于稳定性的规定。其次，系统的阐述了连续钢箱梁桥有限元分析三种建模理论，即单梁模型法、空间梁格模型法和板壳元模型法，分别归纳了三种建模理论的力学依据与理论基础。运用桥梁专业分析软件Midas Civil模拟连续钢箱梁直线桥和曲线桥的单梁模型和梁格模型，运用通用有限元软件ANSYS模拟板壳模型，并对比了三种方法在模拟连续钢箱梁桥的计算精度。第三，总结连续钢箱梁桥稳定问题的理论及分析方法，采用单梁模型和梁格模型对依托工程进行第一类稳定的分析，采用板壳模型进行第二类稳定问题的分析，得到结构在运营阶段的稳定安全系数。通过对结果的比较可以得出，第二类稳定的安全系数远小于第一类稳定的安全系数，对于连续钢箱梁桥这种薄壁结构的稳定分析，必须考虑非线性的影响，即第二类稳定问题的分析。最后，本文对连续钢箱梁桥的倾覆破坏机理进行了研究，提出了桥梁倾覆破坏的评价指标，即支座是否脱空不能作为横向稳定性的唯一判别条件，而应综合考虑偏载倾覆力矩、支座脱空和墩柱的压弯破坏作为抗倾覆的评价指标。以此为依据对依托项目在正常运营和严重偏载情况下进行抗倾覆验算，结果表明其抗倾覆性能良好。并且探讨了一些影响连续钢箱梁桥抗倾覆能力的参数和加固措施，为同类桥梁的抗倾覆的分析设计和加固提供借鉴。

连续钢箱梁桥整体稳定及抗倾覆性能研究

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