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钢管混凝土拱桥吊杆更换优化设计

作　者: 印涛
导　师: 高荣雄
学　校: 华中科技大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 钢管混凝土拱桥弯曲能量最小法正装迭代法吊杆更换优化设计
分类号: U448.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 44次
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内容摘要

近二十年来,我国钢管混凝土拱桥发展迅速,对钢管混凝土拱桥的应用已处于世界领先水平。但随着钢管混凝土拱桥运营时间的增加以及疲劳、锈蚀等原因,近年来,不断有钢管混凝土拱桥吊杆出现破损,越来越多的钢管混凝土拱桥面临吊杆更换的问题。因此对钢管混凝土拱桥吊杆更换优化设计的研究是必要的。本文以某桥为工程背景,采用有限元软件对钢管混凝土拱桥吊杆受力进行分析并对吊杆更换进行优化设计。本文的主要内容包括:1、对钢管混凝土拱桥吊杆在恒、活载作用下的受力进行分析,得到恒、活载作用下吊杆的内力规律以及恒、活载对吊杆内力影响的比重。2、对钢管混凝土吊杆更换进行优化设计,包括索力目标值优化设计和索力张拉值优化设计。对索力目标值优化采用零位移法和弯曲能量最小法进行对比,同时对索力张拉值优化采用影响矩阵法和正装迭代法进行对比,得到吊杆更换优化设计的一般性结论。3、对未优化和优化后成桥恒载状态进行结构分析对比。通过结构内力对比结果,对优化后的效果进行评价。4、对优化后成桥运营状态结构进行分析,分析结果表明采用弯曲能量最小法及正装迭代法对钢管混凝土拱桥进行吊杆更换优化设计是有效可行的。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-16
  1.1 钢管混凝土拱桥应用与发展  8
  1.2 钢管混凝土拱桥结构体系  8-11
  1.3 钢管混凝土拱桥的吊杆  11-12
  1.4 钢管混凝土拱桥吊杆的使用现状及吊杆更换研究现状  12-15
  1.5 本文研究的主要内容  15-16
2 钢管混凝土拱桥吊杆受力分析  16-29
  2.1 钢管混凝土拱桥桥道体系  16
  2.2 钢管混凝土拱桥吊杆受力体系  16-17
  2.3 吊杆受力分析工程实例  17-27
  2.4 钢管混凝土拱桥吊杆设计方法  27
  2.5 本章小结  27-29
3 钢管混凝土拱桥吊杆更换优化设计  29-52
  3.1 吊杆更换优化设计概述  29
  3.2 吊杆索力目标值的确定方法  29-32
  3.3 吊杆索力施工张拉值的确定方法  32-35
  3.4 吊杆更换优化设计工程实例  35-51
  3.5 本章小结  51-52
4 钢管混凝土拱桥成桥状态分析  52-70
  4.1 概述  52
  4.2 全桥有限元模型  52-53
  4.3 拱桥成桥恒载状态结构分析  53-62
  4.4 拱桥成桥运营状态结构分析  62-69
  4.5 本章小结  69-70
5 结论与展望  70-73
  5.1 结论  70-71
  5.2 展望  71-73
致谢  73-74
参考文献  74-76

钢管混凝土拱桥吊杆更换优化设计

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