哑铃型钢管混凝土拱桥缀板内填混凝土影响分析

摘要

哑铃型钢管混凝土拱桥具有良好的整体稳定性和变形刚度,且运输、安装和施工也十分方便。但由于哑铃型截面的特殊结构,缀板在浇筑混凝土时受力复杂较容易出现爆管、增加施工困难等问题,且施工顺序也较为落后。为解决此问题,本文以哑铃型钢管混凝土拱桥为工程背景,采用MIDAS/Civil有限元模型对其缀板内浇筑混凝土和缀板内不浇筑混凝土的两种浇筑方式进行对比分析,为进一步研究缀板内混凝土对拱桥施工安全和整体性能提供理论依据;然后改变钢管拱肋合拢后的后续施工顺序,为加快施工进度找到合理的施工顺序。本文主要研究成果及结论如下:
　　(1)对哑铃型钢管混凝土拱桥的发展历史做了系统的回顾和总结,并计算了缀板内混凝土对哑铃型钢管混凝土结构的贡献。
　　(2)通过有限元方法,对比缀板是否浇筑混凝土对拱桥结构的整体受力性能和稳定性的影响。通过对两种浇筑方式浇筑时钢管拱肋的上、下缘的应力,施工过程(混凝土浇筑完成)和成桥阶段的拱肋的位移、轴力、应力,以及经济性进行对比分析。得到了钢管混凝土拱桥缀板内不浇筑混凝土的方式较好。
　　(3)在钢管拱肋合拢后,改变其原有的设计施工顺序,假定三种施工顺序施工,运用MIDAS/Civil有限元模型计算,进行对比分析,得出第二种施工方法在保证施工安全和整体性能的基础上可以加快施工进度。
　　(4)最后对全文作了总结,提出了今后需要进一步研究的问题。

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第一章 绪 论

1.1研究背景

1.2研究现状和应用概况

1.3存在的问题和本文研究的主要内容

第二章 钢管混凝土拱桥的计算与成桥施工技术

2.1缀板内浇注混凝土对哑铃形钢管混凝土构件的影响

2.2 哑铃形钢管混凝土拱肋的计算方法

2.3 钢管混凝土拱桥成桥施工技术

2.4 本章小结

第三章 缀板内混凝土对哑铃型钢管混凝土拱桥受力性能分析

3.1 引言

3.2 王坡沟南桥设计概况

3.3 全桥有限元模型的建立

3.4 两种浇注方式对比分析

3.5 本章小结

第四章 钢管混凝土拱桥施工顺序分析

4.1 引言

4.2 钢管混凝土拱桥施工方法研究

4.3 三种施工方法对比分析

4.4 本章小结

结论与建议

参考文献

攻读硕士学位期间参与科研及获奖情况

致谢