文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
高速铁路系杆拱桥整体钢桥面计算方法及模型试验研究
姓名:任巍峰
申请学位级别:硕士
专业:桥梁与隧道工程
指导教师:李小珍
20100301
摘要在高速铁路钢系杆拱桥的设计中,整体钢桥面设计是一项重要的内容。传统的铁路钢桥以明桥亟为主,纵横梁上搁置枕木,这种桥面形式,已满足不了高速铁路的行车安全性、舒适度和噪声等多项指标。随着高铁的发展,整体钢桥面因其自重轻,整体性好等优点,逐渐得到广泛应用。首先,介绍了国内外高速铁路系杆拱桥发展,并概括了整体钢桥面的结构形式及力学特点,总结了整体钢桥面计算方法的研究现状。针对系杆拱桥整体钢桥面的特点,通过参数分析,研究了桥面系荷载传递途径,分析并讨论了系杆拱桥三种受力体系。采用空间板梁法、板壳单元及空间系杆简化方法对高速铁路系杆拱桥整体钢桥面进行受力性能分析,对比三种计算结果,并探讨各方法在计算钢系杆拱桥整体钢桥面优化处理方式。介绍高速铁路整体钢桥面静载模型试验设计方法、试验荷载、测点布置等,通过静载模型安装,了解整体钢桥面各杆件构造。通过高速铁路整体钢桥面静载模型试验,研究静载作用下整体钢桥面各构件的受力行为、应力分布及应力集中情况,明确各杆件的传力途径,检验整体钢桥面结构设计的合理性、安全性。利用有限元分析结果对比模型试验数据,分析实际结构与模型的应力差别,验证试验结果。最后,对疲劳试验模型进行有限元分析,根据疲劳试验数据,对比理论计算结果,验证试验结果。试验证明:在疲劳荷载试验荷载幅作用虼魏螅试验模型未发现裂纹,高速铁路整体钢桥面具有较好的疲劳抗裂性能。关键词:整体钢桥面;计算方法;静载试验;应力分布;疲劳试验西南交通大学硕士研究生学位论文第
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/醐:外以西南交通大学硕士学位论文主要工作毕声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下:ü问魅废蹈斯扒耪甯智琶娴闹饕4ν揪叮坝跋炱浯力比的主要因素,并分析了系杆拱桥整体钢桥面结构在荷载作用下三个受力体捎每占浒辶悍ā蹇堑ピ<翱占湎蹈思蚧椒ǘ愿咚偬废蹈斯桥整体钢桥面进行受力性能分析,对比三种计算结果,并探讨各计算方法在针对高速铁路钢系杆拱桥整体钢桥面计算时的优化处理方式:ü咚偬氛甯智琶婢苍啬P褪匝椋芯烤苍刈饔孟抡甯智面各构件的受力行为、应力分布及应力集中情况,明确各杆件的传力途径,检验整体钢桥面结构设计的合理性、安全性;云@褪匝槟P徒杏邢拊7治觯萜@褪匝槭荩员壤砺奂算结果,分析整体钢桥面抗疲劳性能。通过参数分析,提出呱柚酶舭澹小整体钢桥面应力集中。本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本系。人承担。学位论文作者签名:
学位论文作者签名:他粒屿指制⋯:、呼。西南交通大学学位论文版权使用授权书四南父逋大芋尹、心·槐C芙校褂帽臼谌ㄊ椤本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库本学位论文属于C芸冢年解密后适用本授权书;朐谝陨戏娇蚰诖颉啊獭进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。日期:~
、高舒适性、高安全性、高密度连续运营等特点对其土建工程提出了严格的要求,要求线路曲率半径大、坡度小,并需要全封闭行车,故桥梁在高速铁路中的比例较普通铁路大。高速铁路桥梁设计标准高,行车速度快、密度大,养护时间短而少,需要较大的抗挠、抗扭刚度,足够的稳定性和耐久性,对噪音、车桥振动方面的要求也都高于普通桥梁【系杆拱桥型与其他的桥型比较,具有跨越能力大,建筑高度小,美观经济等优点,在已建高速铁路国家都得到了应用。特别当高架线路斜交跨越城市干道、高速公路、铁路等,需要跨度在制,桥上受线路坡度限制,要求高速铁路桥梁跨度大、建筑高度诺字凉斓高度汀⒏斩却蟆⒃肷⑹┕た旖荩】赡苄〉挠跋旖煌ā;炷燎帕阂达到这样的跨度其建筑高度必然很高,而采用系杆拱桥整体钢桥面可以满足所有这些要求,采用有碴桥面,能降低噪声,提高桥梁的自重,有利于改善桥梁的行车舒适度。系杆拱桥是一种集拱与梁的优点于一身的拱梁组合体系,它将拱与梁两种系结构一般是由两种或两种以上的基本结构如梁、拱、板、杆等组合而成,其力学性能和材料指标