大跨鐵路連續(xù)梁拱組合橋梁空間受力性能分析.pdf

1、連續(xù)梁拱作為一種新興的鐵路橋型，將大跨連續(xù)梁和拱兩種結(jié)構(gòu)體系有機(jī)結(jié)合在一起，具有良好的結(jié)構(gòu)變形、列車(chē)走行性、抗風(fēng)抗震性、抗疲勞性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。在60～200m跨徑范圍內(nèi)，梁拱組合橋梁造價(jià)低、施工方法成熟，為鐵路大跨橋梁結(jié)構(gòu)提供了一種新的發(fā)展思路。本文以正在建設(shè)中的溫福鐵路昆陽(yáng)特大橋?yàn)楸尘?，?yīng)用空間有限元理論對(duì)梁拱組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)分析，主要完成了以下研究工作： 1.闡述了梁拱組合體式橋梁的產(chǎn)生與發(fā)展現(xiàn)狀，重點(diǎn)介紹了梁拱組合橋梁

2、的受力特點(diǎn)以及施工方法。 2.運(yùn)用專(zhuān)業(yè)空間有限元分析軟件Midas Civil建立昆陽(yáng)橋的單梁計(jì)算模型與空間梁格計(jì)算模型，分析了單箱雙室箱梁邊腹板與中腹板在施工階段及使用階段應(yīng)力、變形的差異，同時(shí)對(duì)比了單梁模型與梁格模型分析結(jié)果的差異，分析結(jié)果表明邊、中梁的正應(yīng)力差別不明顯，但是中腹板的剪應(yīng)力明顯要大于邊腹板。 3.對(duì)于箱梁的橫向內(nèi)力的求解目前還缺乏行之有效的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。鐵路橋梁設(shè)計(jì)師一般取單位寬度的橫向框架加上剛性約

3、束進(jìn)行計(jì)算。本文建立全橋?qū)嶓w單元模型進(jìn)行橫向內(nèi)力的求解，同時(shí)提出彈性支撐及考慮邊中腹板的位移差等框架計(jì)算方法，通過(guò)對(duì)比分析得出重要結(jié)論。結(jié)果表明，橫向框架加上剛性約束的計(jì)算方法對(duì)于昆陽(yáng)橋這類(lèi)橋梁仍然適用，但對(duì)無(wú)吊桿區(qū)域，應(yīng)該對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行折減，對(duì)于有吊桿區(qū)域應(yīng)該注意選取合適的橫梁計(jì)算寬度。 4.梁拱組合橋梁的拱腳節(jié)點(diǎn)受力與構(gòu)造均很復(fù)雜，使得從理論上求解拱腳節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布顯得非常困難。本文采用大型有限元分析軟件Ansys中的sol