钢管混凝土桁架结构抗弯刚度研究

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，应用子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。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

§1.1钢管混凝土拱桥的应用与发展概况

§1.2钢管混凝土结构的特点

§1.3钢管混凝土桁架拱桥的结构形式

§1.4钢管混凝土拱桥的研究现状

§1.5本文研究目的和主要内容

第2章钢管混凝土拱肋的刚度计算

§2.1钢管混凝土拱桥拱肋抗弯刚度的计算公式

§2.2钢管混凝土拱肋刚度的钢筋混凝土计算模式

§2.3小结

第3章钢管混凝土桁架拱桥拱肋抗弯刚度的影响因素

§3.1钢管混凝土桁架拱肋构造

§3.2影响钢管混凝土桁架拱肋抗弯刚度的因素

§3.3用换算截面的刚度计算钢管混凝土桁架拱肋挠度

§3.4两种方法计算钢管混凝土桁架拱肋挠度的比较

§3.5小结

第4章钢管混凝土桁架拱桥拱肋抗弯刚度的拟合

§4.1钢管混凝土桁架拱肋刚度系数的拟合

§4.2算例

§4.3小结

第5章钢管混凝土桁架梁结构的抗弯刚度

§5.1钢管混凝土桁架梁的计算模式

§5.2子结构的选取及其力法方程

§5.3桁架梁结构的等代刚度

§5.4算例

§5.5小结

第6章结论及建议

§6.1主要结论

§6.2进一步研究的建议

参考文献

致谢