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人车分行式钢箱拱桥空间静、动力计算分析与实验

作　者: 常柱刚
导　师: 任伟新；吴建武
学　校: 中南大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 人车分行 中承式钢箱拱桥 组合桥面 有限元模型 静力分析 动力特性
分类号: U441
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


2010年,世博会在中国上海举行,本次世博会以“城市让生活更加美好”为主题,旨在充分展示城市文明发展的成果、经验和先进的理念,探寻以人为本的城市居住、生活。这也意味着世界城市化进程正在加快,而城市建设作为城市化进程的载体显得更加重要。城市桥梁是城市建设不可或缺的重要组成部分,现代城市桥梁也朝着景观协调、以人为本、桥幅宽阔的方向发展。本论文就以长沙火星北路浏阳河大桥主桥为研究背景,结合现代城市桥梁的发展特点,运用有限元理论知识及计算软件对其进行了设计分析,主要研究了以下几个方面的内容：1、对人、车分行式钢箱拱桥的结构构造和受力特点进行了分析研究,并在浏阳河大桥上应用。2、对浏阳河大桥进行了空间有限元静力分析。在此基础上对吊杆、横梁、桥面板等构造细节进行了精细有限元分析,并与试验结果进行了对比分析。3、对浏阳河大桥进行了空间有限元动力特性分析,并与模态实验结果进行了对比分析。4、采用反应谱方法对浏阳河大桥在地震作用下的响应进行了计算分析。最后,根据各章节的分析结果,总结归纳了人车分行式结构中承式钢箱拱桥的受力特点,为同类型桥梁提供设计参考。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
第一章 绪论  10-16
  1.1 课题的研究背景与意义  10-11
  1.2 钢拱桥的发展历史  11-13
    1.2.1 国外钢拱桥发展概况  11-12
    1.2.2 国内钢拱桥的发展  12-13
  1.3 人车分行式、宽桥面钢箱拱桥的提出与受力特点  13-14
    1.3.1 人车分行式、宽桥面结构简介  13-14
    1.3.2 人车分行式、宽桥面结构桥梁的受力特点  14
  1.4 本文的主要研究内容  14-16
第二章 桥梁空间计算分析  16-34
  2.1 火星北路浏阳河大桥概况及桥型布置  16-20
    2.1.1 桥梁概况  16
    2.1.2 桥型布置  16-18
    2.1.3 结构构造  18-20
  2.2 火星北路浏阳河大桥空间组合有限元模型介绍  20-24
    2.2.1 有限元模型分析概述  20-22
    2.2.2 全桥空间组合有限元模型  22-24
  2.3 空间组合有限元模型计算及结果分析  24-33
    2.3.1 荷载工况  24-26
    2.3.2 荷载组合  26
    2.3.3 位移分析  26-28
    2.3.4 内力、应力分析  28-32
    2.3.5 支座反力  32-33
  2.4 本章小结  33-34
第三章 桥梁细部设计与计算分析  34-43
  3.1 吊杆横梁设计及计算分析  34-37
    3.1.1 钢-砼组合桥面结构概述  34
    3.1.2 吊杆横梁构造设计  34-35
    3.1.3 吊杆横梁计算分析  35-37
  3.2 主桥桥面板设计及计算分析  37-40
    3.2.1 浏阳河大桥组合桥面板构造设计  37-38
    3.2.2 主桥组合桥面板计算分析  38-40
  3.3 人行道及边纵梁设计及计算分析  40-42
    3.3.1 人行道及边纵梁构造设计  40-41
    3.3.2 人行道及边纵梁计算分析  41-42
  3.4 本章小结  42-43
第四章 桥梁荷载实验  43-56
  4.1 静载试验及其必要性  43
  4.2 火星北路浏阳河大桥静载试验概述  43-48
    4.2.1 试验目的  43-44
    4.2.2 试验工况和测试内容  44
    4.2.3 静载试验测点布置  44-46
    4.2.4 测试仪器设备和方法  46-47
    4.2.5 试验荷载  47-48
  4.3 静载试验结果整理、与有限元结果比较  48-55
  4.4 本章小结  55-56
第五章 桥梁自振特性计算与模态实验  56-72
  5.1 桥梁结构动力计算理论概述  56-57
    5.1.1 自振特性计算的重要性及计算理论  56-57
  5.2 钢箱拱桥自振特性计算分析  57-61
  5.3 火星北路浏阳河大桥模态试验  61-69
    5.3.1 火星北路浏阳河大桥模态试验方案  61-63
    5.3.2 模态试验结果  63-69
  5.4 动力计算结果与模态试验结果对比分析  69-71
  5.5 本章小结  71-72
第六章 反应谱计算分析与桥梁抗震  72-78
  6.1 桥梁结构抗震概述  72-75
    6.1.1 静力法  72
    6.1.2 反应谱分析理论  72-73
    6.1.3 时程分析理论  73-75
  6.2 反应谱计算分析  75-77
    6.2.1 反应谱的选择  75
    6.2.2 反应谱计算结果  75-77
  6.3 本章小结  77-78
第七章 结论与展望  78-80
  7.1 结论  78
  7.2 展望  78-80
参考文献  80-83
致谢  83-84
在读期间发表的学术论文与研究成果  84

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程 > 结构原理、结构力学
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