城市钢箱梁人行天桥结构计算分析研究

摘要

本文以成都市第三批人行天桥二环路丽都路口钢箱梁人行天桥为研究对象，分别用简化梁单元法、多体系应力叠加法、板壳有限元法进行计算。简化梁单元法先用软件对钢箱梁截面的特性进行计算，并用简单梁单元法的计算梁的受力。多体系应力叠加法介绍了钢箱梁人行天桥中涉及到的剪力滞、格子梁概念，并用有效计算宽度考虑剪力滞的影响，采用多体系叠加算法进行人工计算;板壳有限元法利用大型有限元软件MIDAS对该桥主梁部分的顶板、底板、腹板、横隔板、加劲肋等主要部件进行板单元划分，建立简化梁单元模型，并进行分析计算。经过计算，钢箱梁桥的挠度、桥梁基本振型自振频率验算均满足要求，钢箱梁有较大的安全储备，安全可靠。三种方法的应力计算结果有一定差别，简单梁的计算方法未考虑第二体系的应力和剪力滞的影响，计算出的顶板和底板应力偏小。经过对三种计算方法的比较，在常规钢箱梁人行天桥设计中，简化梁单元模型可以满足设计要求。
　　随着钢箱梁人行天桥跨度的增加，结构刚度降低，自振频率迅速减小，如果单纯改变梁的刚度来增加自振频率，那么梁的高度会迅速增加。本文提出一端采用墩梁刚性连接方式可以迅速提高结构自振频率，从而有效降低梁高，并对40m跨度、50m跨度的钢箱梁人行天桥进行了验证。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 人行天桥结构类型和钢箱梁人行天桥特点

1．2．1 人行天桥类型

1．2．2 钢箱梁人行天桥特点

1．3 钢箱梁人行天桥的计算方法

1．3．1 钢箱梁受力特征

1．3．2 钢箱梁计算方法

1．4 本论文研究对象和内容

1．4．1 成都市丽都路口人行天桥相关资料

1．4．2 本文的研究内容

第2章 钢箱梁人行天桥简化梁单元计算

2．1 模型建立

2．2 施加荷载

2．3 各工况计算

2．3．1 恒载计算

2．3．2 活载计算

2．4 恒载和活载组合计算

2．5 小结

第3章 钢箱粱人行天桥多体系叠加计算

3．1 剪力滞和有效宽度概念

3．1．1 第一体系有效宽度

3．1．2 第二体系有效宽度

3．2 第一体系应力计算

3．3 第二体系应力计算

3．4 两个体系应力叠加

3．5 活载挠度计算

3．6 小结

第4章 钢箱粱人行天桥板壳单元计算

4．1 模型建立

4．2 施加荷载

4．3 应力和变形计算

4．4 自振频率计算

4．5 计算结果比较

第5章 大跨钢箱梁人行天桥合理梁高和梁端约束条件探讨

5．1 人行天桥动力设计概述

5．2 40m跨度钢箱梁人行天桥合理梁高和改变梁端约束条件计算分析

5．2．1 梁高对自振频率、应力和活载挠度的影晌

5．2．2 墩梁固结对自振频率和挠度的影响

5．3 50m跨度钢箱梁人行天桥合理梁高和改变梁端约束条件计算分析

5．4 小结

第6章 结论

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的文章