钢管混凝土拱桥上部结构构造与横向稳定性研究-建筑与土木工程专业论文.docxVIP

Research on transverse stability and superstructure construction of CFST arch bridge A Dissertation Submitted for the Degree of Master Candidate：Chang Hai Supervisor：Prof. Liu Lingjia Chang’an University, Xi’an, China i i PAGE PAGE iv 摘 要 短短十余年间，钢管混凝土拱桥在我国取得了迅速地发展，如今我国在该类桥梁的 应用上已经处于国际先进水平。钢管混凝土拱桥具有承载能力高，塑性、韧性及抗震性 能好, 施工简单快捷, 耐火和耐腐蚀性能好, 经济效果显著等独特的优点。因此，钢管 混凝土结构在桥梁建设中得到了广泛的应用。随着桥梁结构跨径地不断增大，刚度越来 越柔，钢管混凝土拱桥作为以受压为主的结构，稳定性问题成为制约其发展的关键因素 之一。 本文叙述了系杆拱桥稳定性理论的研究现状，并针对钢管混凝土结构的特征，对结 构的材料非线性与几何非线性问题进行了较为深入的研究。通过对系杆拱结构屈曲及失 稳问题的不同理解和分析判断方法，以及我国规范中的相应要求，归纳总结出稳定性的 一些基本计算方法，其中常用的有平衡法、能量法和振动法三种。 最后以实际工程为例，通过有限程序分析软件对钢管混凝土系杆拱桥在成桥阶段各 工况下的整体稳定性进行详细的分析判断，得出各工况下模型的失稳模态以及稳定安全 系数，讨论大跨度钢管混凝土系杆拱桥在成桥状态下所面临的主要稳定性问题，探讨影 响钢管混凝土系杆拱桥稳定性的各项主要因素，并分析得出一定的结论。本文以成桥阶 段不同桥面结构构造，即装配式预制桥面板简支于横梁上，整体浇注桥面板铰接于横梁 上和桥面板与横梁整体浇注三种情况为中心，并通过变换不同的横撑形式，来重点分析 不同桥面上部结构构造对下承式钢管混凝土系杆拱桥横向稳定性的影响。 本文以实际工程为依托，在国内外研究成果的基础上，针对钢管混凝土系杆拱桥的 稳定性，通过有限元分析，得出的结论希望能够在当今工程中得到很好的应用。 关键词：钢管混凝土，系杆拱桥，横向稳定性，桥面上部结构构造 Abstract During the early part of the decade, the concrete filled steel tube arch bridge have achieved rapidly development in our country, which has met the international advanced level demand. It purse such advantages as high carrying capacity, upstanding plasticity, toughness and seismic performance, easy construction, good fire-resistant and corrosion resistance, as well as better economic effect. As you can see, the concrete filled steel tube arch bridge has been more and more widely used in bridge construction. With the increasing span and the softer stiffness in bridge structure, CFST arch bridge as a pressure-based structure, what stability issues will become one of the key factors to affect it development. This article describes the stability theory research to tied bars arch bridge, and in connection with its characteristics to the concrete filled steel tube structure, the paper conducts more in-depth research on the structure of the material nonlinearity and geometric nonlinear problems. Throng the understanding and ju