現(xiàn)代木結構拱橋力學性能分析與試驗研究

1、M e c h a n i c s P e r f o r m a n c e a n a l y s i sa n d E x p e r i m e n t a lI n v e s t i g a t i o no n M o d e m T i m b e r A r c h B r i d g eZ H A N G D a h a iA t h e s i ss u b m i t t e di n p a r t i a l

2、s a t i s f a c t i o n o f t h eR e q u i r e m e n t s f o r t h ed e g r e eo fM a s t e r o f E n g i n e e r i n g1 nS t r u c t u r a l E n g i n e e r i n g● 1 nC e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t yo f F o r

3、 e s t r ya n d T e c h n o l o g y4 9 8 S h a o s h a nS o u t h R o a d ，T i a n x i n D i s t r i c tC h a n g s h a H u n a n 4 10 0 0 4 ，P ．R ．C H I N AS u p e r v i s o rP r o f e s s o r Z h O U X i a n y a nA p r

4、 i l ，2 0 1 4碩士學位論文 摘要摘要現(xiàn)代木結構的優(yōu)越性已是有目共睹，并且在國外得到了廣泛的應用，然而在國內卻屬于新型、稀奇結構，尤其是重型木結構實為少數(shù)。本文首先結合我國森林資源、市場需求等情況分析了現(xiàn)代木結構在我國發(fā)展的前景，認為現(xiàn)代木結構在我國的發(fā)展是可行的，同時也是必要的。其次以中南林業(yè)科技大學所建張家界現(xiàn)代木結構拱橋為依托，利用有限元軟件，計算分析了各種荷載組合下該橋力學性能及其穩(wěn)定性，探索了中國人行天橋對其適用性，

5、同時結合靜載試驗對該橋施工質量、承載能力力以及運營情況作了評定。然后通過改變邊界條件將原結構改為無鉸拱橋，研究了邊界條件對結構靜力性能的影響；并以邊界條件、拱肋剛度、橫向聯(lián)系布置及其剛度等因素為參數(shù)，研究了該橋自振特性的參數(shù)敏感性。研究分析結果表明：( 1 ) 張家界現(xiàn)代木結構拱橋恒載相對于活載比例小，活載對該橋作用效應較明顯，結構受力和變形較為合理，各種荷載組合下穩(wěn)定性能較好；該橋依據(jù)美國現(xiàn)代木結構設計規(guī)范設計，但其強度和剛度能夠滿足

6、我國人行天橋設計規(guī)范的要求。( 2 ) 荷載試驗表明該橋施工質量以及運營狀態(tài)較好，具有良好的動力特性。( 3 ) 該橋拱肋同時承受軸力和彎矩，軸力圖和彎矩圖在拱肋與立柱連接處發(fā)生變化。軸力從拱腳到拱頂逐漸減小?？v梁彎矩及軸力在橫梁處分割成段，每段彎矩圖與簡支梁在均布荷載作用下彎矩圖相似。( 4 ) 相對于該橋結構形式而言，無鉸拱橋在變形、受力上更為合理，使得國內強度等級稍低的木材作為大跨度重型木結構用材成為可能，然而三鉸拱橋在材料加工、