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实腹式圬工拱桥简化计算图式研究

作　者: 程红光
导　师: 廖碧海
学　校: 华中科技大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 实腹式拱桥联合作用实桥实验计算图式安全性评估
分类号: U442
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

实腹式圬工拱桥主拱圈与拱上建筑的联合作用非常显著,但现行规范仅考虑了主拱圈的承载能力,而忽略了拱上建筑的贡献。如何合理计算实腹式圬工拱桥的实际承载力已成为一个亟待解决的问题。合理的计算图式是计算实腹式拱桥承载力的基础,也是关键。本文以此为出发点,尝试提出适合我国实腹式圬工拱桥的简化计算图式,并对此做了较为深入的研究,主要工作如下:提出了实腹式圬工拱桥基于二维平面实体模型的简化计算图式。因实腹式圬工拱桥受力特点上仍是以纵向受力为主,故首先运用Ansys软件建立了平面实体模型,考虑了填料的非线性及填料与主拱圈的接触作用,通过对比实桥实验数据,证明了二维平面实体模型能有效的模拟实腹式拱桥的纵向受力行为。提出了实腹式圬工拱桥基于梁单元的简化计算图式。因二维平面实体模型建模复杂,计算成本仍然较高,不适合工程应用。在分析研究现有基于梁单元并考虑联合作用的计算图式的基础上,通过对剪切变形、桥台刚度、拱上建筑等代方式、桥面铺装、恒载效应这几个影响实腹式拱桥受力状态的因素单独进行参数分析,最终提出了基于梁单元的简化计算图式,该图式全面反映了实腹式拱桥各构件对其受力特性的的影响,比较合理的计入联合作用的影响,其计算结果与实桥实验数据及平面实体模型计算结果都很吻合,证明该图式能比较真实而合理反映其受力状况。利用新图式对新建实腹式拱桥进行了安全性验算,对既有实腹式拱桥进行了安全性评估。

实腹式圬工拱桥简化计算图式研究

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