简支斜T梁桥荷载横向分布的探讨研究

摘要

在道路平面线形设计中，最优的桥梁走向应该和与之连接的公路线形相一致，并尽量与被跨越的障碍物垂直，从而达到使桥梁跨径最小的目的，但这往往很难同时实现，因此越来越多的斜桥应运而生。布置斜桥不但可以缩短桥长、节省材料、节约造价、减少工程量及增强桥梁及线路的美观性，还可以避免正交结构对泄洪、通航及通行的影响。因此斜桥，尤其是中小跨径斜梁桥被广泛应用于高等级公路、城市道路、城市立交枢纽及水利工程当中。目前在国内斜梁桥的研究尚未达到完全实用的阶段，对于实际工程的指导还不够，基于此考虑，故对简支斜交T形梁桥荷载横向分布问题进行研究。本文主要研究内容及相关成果如下: (1)概述本文研究课题的提出及研究背景，简单介绍斜桥概念与分类并归纳整理斜梁桥荷载横向分布问题的国内外相关研究现状，最后说明本文的主要研究内容。 (2)综述梁桥荷载横向分布的相关概念及基本理论，重点介绍三种斜梁桥荷载横向分布计算的理论方法。 (3)论述梁格法的基本原理、梁格划分准则以及梁格构件截面特性等内容。以一座简支五梁式斜T梁桥为例，采用Midas Civil建立梁格数值模型进行分析，求解出跨中和支点的荷载横向分布系数，将其与理论计算方法求得的结果进行对比，发现结果较为一致。在跨中截面的荷载横向分布系数的计算中，G-M修正法的计算结果偏小，刚性横梁法计算结果偏大，广义梁格法计算结果与数值模型的计算结果较吻合。在支点截面的荷载横向分布系数的计算中，G-M修正法以及广义梁格法的计算结果均位于数值模型计算结果附近，但刚性横梁法则相对于其它三种计算方法的求解结果明显偏大。 (4)以上一章梁格数值模型为基础，通过改变不同的分析参数（斜交角、跨径、主梁数目及中横梁数目）分别建立一系列有限元数值模型，进一步分析了解简支斜T梁桥的荷载横向分布规律。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1问题的提出及研究背景

1．2斜桥的概念及分类

1．3斜梁桥的力学特性

1．4斜梁桥国内外研究现状

1．4．1国外研究现状

1．4．2国内研究现状

1．5本文主要研究内容

第二章桥梁荷载横向分布计算理论

2．1荷载横向分布基本原理

2．2斜梁桥荷载横向分布系数简化计算方法

2．2．1比拟正交异性板修正法

2．2．2广义梁格法

2．2．3刚性横梁法

2．3本章小结

第三章斜T梁桥荷载横向分布系数的求解

3．1梁格法理论及梁格模型的建立

3．1．1梁格法基本原理

3．1．2梁格法的梁格划分

3．1．3梁格构件的截面特性

3．1．4有限元分析软件MIDAS的简介

3．1．5工程概况以及材料参数信息

3．1．6数值模拟步骤及模型建立

3．1．7荷载横向分布系数的计算

3．2理论方法的求解

3．2．1比拟正交异性板修正法

3．2．2广义梁格法

3．2．3刚性横梁法

3．3荷载横向分布结果的分析比较

3．3．1跨中截面

3．3．2支点截面

3．4本章小结

第四章斜T梁桥荷载横向分布系数参数分析

4．1不同斜交角对横向分布系数的影响分析

4．1．1斜交角对跨中荷载横向分布系数的影响

4．1．2斜交角对支点荷载横向分布系数的影响

4．2不同跨径对横向分布系数的影响分析

4．2．1跨径对跨中荷载横向分布系数的影响

4．2．2跨径对支点荷载横向分布系数的影响

4．3不同主梁数目对横向分布系数的影响分析

4．3．1四片主梁

4．3．2五片主梁

4．3．3六片主梁

4．3．4七片主梁

4．3．5八片主梁

4．3．6结果分析

4．4不同中横梁数目对横向分布系数的影响分析

4．2．1不同中横梁数目对跨中荷载横向分布系数的影响

4．2．2不同中横梁数目对支点荷载横向分布系数的影响

4．5本章小结

主要结论

论文研究展望

参考文献

致谢

附录