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部分填充混凝土钢箱桁拱桥受力性能及设计方法研究
| 论文题名： | 部分填充混凝土钢箱桁拱桥受力性能及设计方法研究 |
| 关键词： | 钢箱桁拱桥;填充混凝土;试验设计;受力性能;受压节点 |
| 摘要： | 部分填充混凝土钢箱桁拱桥是在钢箱桁拱的弦杆中填充混凝土而形成的一种新型桥梁结构型式，具有良好的应用前景。本文在国家西部交通建设科技项目(2006318812112)和交通部应用基础研究项目(2006319812130)的资助下，对该新型结构的受力性能和设计方法进行了研究，以解决其在工程应用中的计算和分析问题。主要研究工作如下： 进行了部分填充混凝土钢箱桁架节段模型试验研究。通过对比试验，得到了混凝土填充情况对桁架受力性能的影响规律。研究表明：内填混凝土桁架比空钢管桁架具有更高的整体承载力和节点承载力。受压弦杆内填混凝土能很好地协助钢管受力、减小钢管应变，提高受压节点的强度和刚度；受拉弦杆内填混凝土加载初期作用不明显，加载后期能够阻止钢管的紧缩变形，提高节点的强度和刚度。内填混凝土对结构整体变形模式影响较小，对腹杆的影响也不明显；内填混凝土改变了桁架的失效位置及失效模式。 以实桥工程为背景，建立了部分填充混凝土钢箱桁拱桥有限元分析模型，对其受力性能进行了大量的参数分析研究。分析结果表明：拱肋弦杆填充混凝土后，未填混凝土的空钢管段应力水平略有增加，钢管－钢管混凝土过渡段靠近空钢管一侧受力不利，其应力控制应成为设计工作中的重点。部分填充混凝土钢箱桁拱桥拱脚段受弯规律、拱顶段轴向受力规律与钢箱桁拱差异明显。内填混凝土引起的内力重分布主要在拱肋弦杆中进行，对腹杆影响较小。综合考虑结构应力、变形分析结果，混凝土填充长度取L/4～L/2较经济合理。内填混凝土有利于减小弦杆面积、简化节点构造，减少了截面规格，降低造价，结构整体经济效益较好。 |
| 作者： | 杨根杰 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘永健 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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