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《鋼桁梁公鐵兩用橋公路鋼橫梁受力性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、國內圖書分類號:U443.32+3密級:公開國際圖書分類號:西南交通大學研究生學位論文鋼桁梁公鐵兩用橋公路鋼橫梁受力性能研究年級二○一五級姓名呂宜賓申請學位級別工學碩士專業(yè)橋梁與隧道工程指導老師唐繼舜教授二〇一八年四月ClassifiedIndex:U443.32+3U.D.C:SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisSTRUCTURALBEHAVIOROFTHEROADDIAPHRAGMOFCONTINUOUSTRUSSOFRAIL-CUM-ROADBRIDGEGrade:2015Can
2、didate:LvYibinAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:BridgeandTunnelEngineeringSupervisor:Prof.TangJishunApril,2018西南交通大學碩士研究生學位論文第I頁摘要鋼桁梁公鐵兩用橋具有自重輕、剛度高、承載能力強、充分利用自然資源、節(jié)約費用、具有較強的跨越能力等優(yōu)點而得到廣泛應用。但在我國很多公鐵兩用橋是在建國后修建的,設計和建造初期相關技術尚不成熟,也沒有專門適用于公鐵兩用橋的規(guī)范。隨著經(jīng)濟建設快速發(fā)展
3、,大橋交通量迅猛增長、重車數(shù)量陡然增加,既有公鐵兩用橋出現(xiàn)諸多問題亟待解決。本文主要研究了鋼桁梁公鐵兩用橋公路橋鋼橫梁的構造特征及受力性能,并得出鋼橫梁加勁肋下端裂紋產(chǎn)生的原因。論文主要介紹了鋼桁梁公鐵兩用橋的國內外發(fā)展狀況、發(fā)展趨勢以及計算方法的發(fā)展,并以某五跨連續(xù)鋼桁梁公鐵兩用橋為工程背景,運用有限元軟件Midas/Civil建立全橋梁單元模型,對橋梁整體結構進行仿真分析。為了研究公路鋼橫梁的局部受力性能,在全橋分析的基礎上,采用通用有限元軟件ANSYS建立公路正橋橋面系及其附屬結構的局部有限元模型,并將全橋模型中的內力和位移作為邊界
4、條件,施加到局部有限元模型上,詳細分析了鋼橫梁在各主要工況下的受力性能。論文首先計算了在恒載、車輛最不利荷載、荷載組合及超載作用下,鋼橫梁、鋼縱梁及其附屬結構的位移、應力情況以及鋼橫梁上翼緣處墊塊的支反力情況。計算分析表明:在恒載作用下,橫梁翼緣兩側的位移和墊塊支反力是等效的,基本不產(chǎn)生扭轉變形。在端橫梁最不利布載作用下,端橫梁翼緣兩側的豎向位移差和縱向位移差較大,端橫梁墊塊支反力存在嚴重的偏載效應,使鋼橫梁向有車輛荷載作用側扭轉,在鋼橫梁腹板加勁肋處形成應力集中點,在反復荷載作用下,導致疲勞開裂;而中橫梁偏載效應不明顯,不會產(chǎn)生較大的扭
5、轉變形。然后,論文分析了在荷載組合作用和超載作用下,端橫梁和中橫梁的應力情況,計算結果表明在正常運營情況下,端橫梁應力集中程度嚴重;超載作用使應力集中區(qū)域峰值增大,加速疲勞裂紋的出現(xiàn)。選取端橫梁左右各10m縱向梁端,建立局部有限元模型進行疲勞分析,根據(jù)易損點的時間-應力循環(huán)曲線得出鋼橫梁裂紋病害是由疲勞引起的。最后,根據(jù)計算結果和病害原因提出改造方案,并通過應力和疲勞狀況分析討論了改造方案的合理性。論文的研究成果對同類橋梁的設計與施工有一定的指導意義。關鍵詞:鋼桁梁公鐵兩用橋;鋼橫梁;加勁肋;偏載效應;應力集中;疲勞西南交通大學碩士研究生
6、學位論文第II頁AbstractThesteeltrussgirderofrail-cum-roadbridgehasmanyadvantages,suchaslightweight,highstiffness,strongbearingcapacity,fulluseofnaturalresources,savingmoneyandstrongspanability.Inourcountry,manyoftherail-cum-roadbridgesarebuiltafterthefoundingofthepeople'sRepubli
7、cofChina.Therelatedtechnologiesintheearlystageofthedesignandconstructionarenotyetmature,andthereisnospecificcodefortherail-cum-roadbridge.Withtherapiddevelopmentofeconomicconstruction,thetrafficvolumeofthebridgeisincreasingrapidlyandthenumberofheavyvehiclesisincreasingabr
8、uptly.Therearemanyproblemstobesolvedurgently.Inthispaper,thestructuralcharacteristicsandthestres