大跨度鐵路連續(xù)梁—拱組合橋整體分析及拱腳應(yīng)力研究

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1、國內(nèi)圖書分類號：U448.13密級：公開國際圖書分類號：624西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文大跨度鐵路連續(xù)梁-拱組合橋整體分析及拱腳應(yīng)力研究年級二○一五級姓名鄭柯汗申請學(xué)位級別工程碩士專業(yè)建筑與土木工程指導(dǎo)老師康銳副教授二O一八年五月ClassifiedIndex:U448.13U.D.C:624SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONOVERALLANDDETAILEDARCHFOOT’SSTRESSANALYSISOFCONTINUOUSBEAM-ARCHBRIDGEINLARGESPANGrade:2015Cand

2、idate:ZHENGKehanAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ArchitectureandCivilEngineeringSupervisor:AssociateProf.KANGRuiMay，2018西南交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西南交通大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)印手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論

3、文屬于1．保密□，在年解密后適用本授權(quán)書；2．不保密?，使用本授權(quán)書。(請在以上方框內(nèi)打“√”)學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)老師簽名：日期：日期：西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文主要工作(貢獻(xiàn))聲明本人在學(xué)位論文中所做的主要工作或貢獻(xiàn)如下：(1)采用有限元數(shù)值模擬的方法，應(yīng)用有限元軟件MIDAS/CIVIL建立基于梁單元的空間有限元模型，并以此進(jìn)行大跨度鐵路連續(xù)梁-拱組合橋的施工階段和成橋使用階段結(jié)構(gòu)的靜計算分析，分析總結(jié)拱結(jié)構(gòu)對主梁施工階段的影響和長期徐變變形的貢獻(xiàn)。(2)利用有限元軟件MIDAS/CIVIL計算分析了結(jié)構(gòu)的動力特性，運用反應(yīng)譜法和時程法計算分析各種地震荷載工況下結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，并

4、對比了部分反應(yīng)譜法和時程法兩種分析方法的計算結(jié)果。(3)利用通用有限元軟件ANSYS建立拱腳局部的實體有限元模型，分析在不利荷載組合作用下各部位應(yīng)力分布，總結(jié)拱梁結(jié)合部位應(yīng)力分布規(guī)律，為連續(xù)梁-拱組合橋梁在拱腳與主梁的連接設(shè)計和優(yōu)化提供一些建議。本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究工作所得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中作了明確說明。本人完全了解違反上述聲明所引起的一切法律責(zé)任將由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第I頁摘要連續(xù)梁

5、-拱組合橋作為一種應(yīng)用于鐵路尤其是高速鐵路的新型組合結(jié)構(gòu)，避免了拱橋?qū)Φ鼗目量桃?，是一種剛度大、穩(wěn)定性好且適用于大跨度的橋型，整個結(jié)構(gòu)造型大方、施工技術(shù)成熟且方便。隨著“一帶一路”和“中國高鐵走出去”戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，全國甚至世界高速鐵路和客運專線的建設(shè)都將進(jìn)入加速階段，此類型橋梁將被越來越多使用，十分有必要對其結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行全面分析研究。論文回顧了連續(xù)梁-拱組合橋的發(fā)展概況與歷史研究現(xiàn)狀，總結(jié)了其受力特點。以成渝客專某跨徑組合為（78+168+78）m的連續(xù)梁-拱組合橋為工程研究背景，計算分析大跨度鐵路連續(xù)梁-拱組合橋在施工階段和使用階段的靜動力效應(yīng)，探討主梁與拱肋部位應(yīng)力狀態(tài)和優(yōu)化

6、建議。首先，利用有限元軟件MIDAS/CIVIL建立全橋的桿系有限元模型，分別計算分析橋梁結(jié)構(gòu)的主梁和主拱在各施工階段的受力變化規(guī)律，對比分析主拱對結(jié)構(gòu)長期徐變撓度的影響，分析研究成橋使用階段中結(jié)構(gòu)在恒載、活載、脫軌荷載等作用下和多種荷載組合作用下的效應(yīng)。其次，對組合橋成橋狀態(tài)進(jìn)行動力特性分析，得到橋梁的自振周期和振型，分別運用反應(yīng)譜法和時程法分析各種地震荷載工況下結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，再對比分析重要部位相同地震荷載激勵下反應(yīng)譜法和時程法的計算結(jié)果。最后，利用通用有限元軟件ANSYS建立拱腳局部的實體有限元模型，分析在不利荷載組合作用下結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀況，并且總結(jié)拱梁結(jié)合部位應(yīng)力分布規(guī)律，以此來探

7、討同類型橋梁拱與主梁的連接設(shè)計和優(yōu)化建議。本文對大跨度鐵路連續(xù)梁-拱組合橋的整體靜動力性能以及拱腳應(yīng)力的研究，期望對同類橋梁的設(shè)計和研究提供參考。關(guān)鍵詞：連續(xù)梁-拱組合橋；大跨度；靜力性能；地震響應(yīng)；局部應(yīng)力分析西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第II頁AbstractAsanewcompositestructureappliedtorailway,especiallyhigh-speedinrailway,thecontinuousbeam-ar