高速鐵路大跨度鋼箱疊合拱橋理論研究與實(shí)橋試驗(yàn).pdf

1、隨著橋梁設(shè)計(jì)理論的進(jìn)步、施工技術(shù)的提高，人們對(duì)于橋梁設(shè)計(jì)的要求，不再僅僅是從安全與適用的角度，而是從橋梁美學(xué)的角度提出更高的期望，疊合拱橋因跨越能力強(qiáng)、剛度大、造型美觀、橋下凈空較大等特點(diǎn)，在高速鐵路橋梁得以應(yīng)用。疊合拱橋是一種將組成主拱肋的上、下拱肋部分分離，且拱腳分設(shè)在不同墩臺(tái)上或同一墩臺(tái)上的拱橋體系。本文在總結(jié)國內(nèi)外大跨度鋼拱橋發(fā)展與研究成果的基礎(chǔ)上，以哈大高速鐵路新開河橋?yàn)楣こ瘫尘?，?duì)高速鐵路鋼箱疊合拱橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、實(shí)橋試驗(yàn)以及

2、吊桿銹蝕損傷的結(jié)構(gòu)安全評(píng)估等關(guān)鍵問題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
　　首先，對(duì)新型的疊合拱橋結(jié)構(gòu)體系的梁拱協(xié)作機(jī)理與簡(jiǎn)化實(shí)用計(jì)算進(jìn)行了研究。通過對(duì)均布荷載作用下疊合拱橋結(jié)構(gòu)連接桿與吊桿的有限元分析結(jié)果進(jìn)行歸納分析，做出吊桿內(nèi)力大小相等、連接桿內(nèi)力大小相等的假定，將吊桿與連接桿內(nèi)力假定為膜張力，將疊合拱橋結(jié)構(gòu)分為梁拱組合體、吊桿與連接桿三種構(gòu)件，基于變形協(xié)調(diào)方程，求解出了均布荷載作用下疊合拱橋結(jié)構(gòu)體系的吊桿與連接桿均布膜張力以及拱肋與主梁撓度

3、的簡(jiǎn)化公式，并對(duì)公式進(jìn)行誤差分析與修正。
　　其次，針對(duì)高速鐵路鋼箱疊合拱橋結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了全面的研究。以哈大新開河橋?yàn)楣こ瘫尘?，采用有限元?shù)值方法系統(tǒng)地研究了高速鐵路鋼箱疊合拱橋結(jié)構(gòu)動(dòng)靜力力學(xué)行為與穩(wěn)定性能。分析了矢跨比、拱肋內(nèi)傾角、橫撐布置形式、吊桿布置形式與拱肋系梁剛度比等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)鋼箱疊合拱橋結(jié)構(gòu)力學(xué)行為的影響?？紤]設(shè)計(jì)中對(duì)于梁端轉(zhuǎn)角的驗(yàn)算，基于改善的響應(yīng)面法，對(duì)高速鐵路鋼箱疊合拱橋梁端轉(zhuǎn)角進(jìn)行了可靠性評(píng)估。
　　

4、再次，基于哈大高速鐵路新開河橋的實(shí)橋試驗(yàn)，對(duì)高速鐵路鋼箱疊合拱橋施工階段進(jìn)行計(jì)算分析，結(jié)合倒拆分析法，分析吊桿的施工階段的內(nèi)力，保證最終的成橋狀態(tài)滿足設(shè)計(jì)要求。由于對(duì)主橋的全面有效的實(shí)橋測(cè)試，不僅保證施工的安全，更得到大量很有價(jià)值的數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步分析和研究創(chuàng)造了有利條件。
　　最后，計(jì)算分析了吊桿損傷對(duì)高速鐵路鋼箱疊合拱橋結(jié)構(gòu)動(dòng)靜力力學(xué)行為與穩(wěn)定性能的影響?；趨^(qū)間概率可靠度分析理論，建立銹蝕損傷鋼構(gòu)件失效模式的分析模型，計(jì)算分析