公路与水路运输论文_中外规范关于公路悬索桥关

文章目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 悬索桥发展历史

1.2 研究现状及选题背景

    1.2.1 板桁加劲梁简化建模

    1.2.2 悬索桥矢跨比及刚度研究

    1.2.3 各国规范比较研究

1.3 本文主要工作

第2章 板桁加劲梁简化建模

2.1 概述

2.2 板桁加劲梁抗扭刚度计算

    2.2.1 等效薄壁梁抗扭惯性矩计算

    2.2.2 等效板厚计算

    2.2.3 抗扭惯性矩参数分析

2.3 板桁加劲梁简化建模

    2.3.1 简化模型刚度等效

    2.3.2 虚拟平联形式比较

2.4 本章小结

第3章 加劲梁设计参数研究

3.1 概述

3.2 加劲梁形式及梁宽拟定

    3.2.1 钢箱梁形式选择

    3.2.2 钢桁梁形式选择

    3.2.3 拟定加劲梁梁宽

3.3 加劲梁梁高研究

    3.3.1 钢箱梁梁高研究

    3.3.2 钢桁梁梁高研究

3.4 本章小结

第4章 不同跨度悬索桥矢跨比及刚度研究

4.1 概述

4.2 矢跨比对主缆轴力影响

    4.2.1 矢跨比对恒载主缆轴力影响

    4.2.2 矢跨比对活载主缆轴力影响

    4.2.3 矢跨比对降温主缆轴力影响

4.3 矢跨比对材料用量影响

4.4 不同跨度悬索桥竖向刚度研究

    4.4.1 矢跨比对竖向挠度影响

    4.4.2 加劲梁竖弯刚度贡献

    4.4.3 塔顶纵向位移对活载挠度影响

    4.4.4 主缆刚度研究

4.5 本章小结

第5章 中外公路桥梁规范部分内容比较

5.1 概述

5.2 汽车荷载比较

    5.2.1 中国规范活载

    5.2.2 美国规范活载

    5.2.3 欧洲规范活载

    5.2.4 日本规范活载

5.3 荷载组合比较

    5.3.1 中国规范组合

    5.3.2 美国规范组合

    5.3.3 欧洲规范组合

    5.3.4 日本规范组合

5.4 算例比较

    5.4.1 活载效应比较

    5.4.2 主缆安全余量比较

5.5 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 本文主要结论

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间参与科研实践项目

文章摘要:悬索桥作为跨越能力最大的一种桥型,在近代交通工程中应用愈发广泛。在悬索桥设计过程中,除桥跨布置外,首先需要确定加劲梁和主缆的设计参数,并基于此对其他构件进行设计。过去关于悬索桥设计参数的研究,往往局限于某个单一工程背景,无法对不同跨度及加劲梁形式的悬索桥参数进行横向比较。另外过去关于中外桥梁规范的研究成果主要集中于中、欧、美三套规范体系的研究,对于日本桥梁规范的研究资料较少。本文主要针对这些问题开展了相关研究和论述。本文首先基于剪切刚度等效原理提出方便可行的板桁加劲梁简化建模方法,通过ANSYS模型计算验证模拟方法的准确性。随后本文对悬索桥加劲梁设计参数取值进行讨论,提出基于数据分析和抗扭刚度两方面因素来对钢桁梁梁高进行取值。根据拟定的不同跨度加劲梁参数和加劲梁简化建模方法,建立了三个跨度级别钢箱梁/钢桁梁悬索桥模型,研究加劲梁竖弯刚度在整体刚度中的贡献比例以及主缆重力刚度和弹性刚度的影响规律。最后本文系统介绍了中、欧、美、日四个国家和地区的公路桥梁规范中关于活载和荷载组合的具体规定,比较了不同规范活载及荷载组合的取值大小。通过以上研究发现梁高对于加劲梁抗扭刚度的影响最大,其次是梁宽和下平联面积。对于小跨径悬索桥而言,其加劲梁竖弯刚度的贡献不可忽略,在拟定其加劲梁梁高时宜适当选择较大梁高尺寸。对于小跨径悬索桥宜选用较小矢跨比以提高结构整体刚度,对大跨径悬索桥宜采用较大矢跨比以节约材料用量。主缆弹性刚度随矢跨比减小而减小,重力刚度随矢跨比减小而增大,总体上重力刚度影响要大于弹性刚度影响,所以主缆整体竖向刚度表现为随着矢跨比减小而增大。以悬索桥活载挠度效应为判断标准,各国规范活载取值大小排名为欧洲规范>美国规范>中国规范>日本规范;以悬索桥主缆安全余量为判断标准,各国规范荷载组合取值排名为美国规范>欧洲规范>日本规范>中国规范。

文章来源：《中外公路》 网址: http://www.zwglzz.cn/qikandaodu/2022/0214/634.html