钢管混凝土桁架结构抗弯刚度研究-桥梁与隧道工程专业论文.docxVIP

摘 摘 要 随着我国桥梁建设的迅速发展，钢管混凝土结构在工程建设中得到了大量 的应用。然而钢管混凝土桁架结构抗弯刚度的计算至今没有统一的方法，致使在 工程结构设计中，钢管混凝土桁架结构抗弯刚度的问题一直是技术人员研究的热 点之一，因此，本文对四肢格构桁式截面钢管混凝土桁架拱肋和钢管混凝土桁架 梁抗弯刚度进行了深入的研究。 目前钢管混凝土桁架结构抗弯刚度的常用计算方法有：换算截面法； 《CECS28：90》的计算方法：((DL／T5080—1999))的计算方法；《JCJ01-89)的 计算方法；用钢筋混凝土模式计算钢管混凝土拱肋刚度的方法等。本文在分析研 究各种方法的基础上，充分考虑了四肢格构桁式截面钢管混凝土拱肋抗弯刚度的 影响因素即：腹杆间距、上下弦杆水平间距、上下弦杆竖直间距、上下弦杆外径、 直斜腹杆外径、平联杆外径等。采用SAP2000程序通过大量的结构模拟计算，给 出各影响因素与挠度的关系，应用拟合的方法得出各影响因素与挠度的关系式， 再由挠度与刚度的关系，推导出刚度与各影响因素的拟合关系式。同时，将钢管 混凝土桁架梁结构简化为平面桁架，应用予结构法推导出计算方程，采用matlab 程序解出该平面桁架的内力，再将平面桁架等效为梁结构，用相同条件下桁架所 受的内力代替梁的内力，推导出了钢管混凝土桁架梁的等代抗弯刚度的计算方 法。 通过实例计算对上述两种抗弯刚度的计算方法与以往的计算方法比较，计算 结果表明，在内力方面，计算结果相差不大。但在挠度方面，这种计算方法较以 往的计算方法与工程实际情况更加接近，计算结果更可靠。 关键词：钢管混凝土桁架拱 钢管混凝土桁架梁 换算截面法 抗弯 刚度 拟合 等代刚度 AbstractWith Abstract With the rapid development of bridge construction in our country, concrete—filled steel tubular(CFST)structures are widely applied．However,a unified method for calculating the bending rigidity of CFST structure，a hot problem puzzled engineers，has not been put forward．Therefore，the dissertation carries out further research about the bending rigidity of ribs and trusses of CFST structure． At present，the popular methods of it are conversion section method，the methods employed by CECS28：90,DL／T5080-1999 and JCJ01—89，use of steel—concrete mode and ere．Based on analysis of various methods，the dissertation comprehensively considered the factors which influence the bending rigidity：the distance between the web—chord，the horizontal and vertical distances between the up—chord and low-chord， the radius of the up-chord，low—chord，web—chord and the link truss．Through numerous simulating calculations by SAP2000 and the fit method，the relationships between the above factors and the dcnection are found．Then．the CFST structure iS simplified to plane truss，whose function is deduced by substructure method．Matlab software is applied to make out the initial forces of the plane truss．Converted the plane tress to girder and substitute the initial Torce of the trus