客运专线下承式密布横梁体系简支钢桁结合梁桥研究（可编辑）

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1、客运专线下承式密布横梁体系简支钢桁结合梁桥研究（可编辑）客运专线下承式密布横梁体系简支钢桁结合梁桥研究摘要下承式钢桁结合梁桥具有刚度大、整体性好、建筑高度低、噪声小、动力性能好等优点,在高速铁路上将会有较多的应用。近年来提出的密布横梁体系的下承式结合梁桥能增加桥梁的刚度，改善桥面系的受力状况。木文对客运专线、、三种不同跨度的下承式双线密布横梁体系简支钢桁结合梁桥全结合方案和半结合方案进行有限元分析研究，主要完成了以下工作：•采用空间有限元方法建立了下承式板桁组合结构的空间模型,对上述三种不同跨度密布横梁体系的半结合方案和

2、全结合方案桥梁在恒载、活载以及组合荷载作用下的受力性能、动力特性进行了分析。结果表明:三种跨度的下承式简支钢桁结合梁桥的强度和刚度均满足要求。•对半结合方案和全结合方案的受力性能、动力特性进行了对比分析，总结了下承式密布横梁体系简支钢桁结合梁桥两种结合方案各自的受力特性。结果表明:全结合方案的横向刚度明显较半结合方案大;全结合方案相对半结合方案能够降低节点、节间横梁所受的面内和面外弯矩，端部尤为明显。•考察了温度作用下下承式密布横梁体系简支钢桁结合梁桥的受力性能。结果表明：当主桁温度比混凝土板、横梁高?时，半结合方案桥梁

3、的端节间小横梁在端部截而产生了•左右的应力;混凝土板在跨中截面的板顶处产牛了•左右的拉应力。•对桥面系的第一系统受力特性进行了研究。研究结果表明：桥而系与主桁共同作用的程度全结合方案较半结合方案高，以跨度桥梁为例，二期恒载作用下，半结合方案桥面系参与主桁共同作用分担了〜%的作用力，全结合方案桥面系参与主桁共同作用分担了％的作用力。•对桥面系的第二系统受力特性进行了研究。研究结果表明：为使下弦杆的弯曲应力不至于过大，节间横梁与节点横梁的竖弯惯性矩之比,,小/,士不宜大于….对同一种桥面方案三种不同跨度桥梁的的受力性能进行了

4、对比分析。结果表明：主桁各杆件所受的轴力随着跨度的增大而增大，因而主桁各杆件的截而从小跨度到大跨度不断增大;节点、节间横梁端部所受的最大而外弯矩随着跨度的增大而增大;桥而系与主桁共同作用的程度三种跨度桥梁相差不大，跨度稍小。本文的研究成果可为铁路客运专线下承式密布横梁体系简支钢桁结合梁桥的设计提供参考。关键词：下承式钢桁结合梁桥，密布横梁体系，半结合方案，全结合方案，桥而系?,9••99•，••，?咿？••？？？,?，.原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论

5、文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对木研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名:史奎殳日期:土竺年』月上日学位论文版权使用授权书木人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即:学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录

6、到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。H期:尘卫《月上H硕十学位论文第一章绪论第一章绪论弟一早三百了匕•下承式钢桁结合梁桥的特点近年来我国高速铁路建设突飞猛进，几十条高速铁路线同时在建造。许多地方高速铁路需要跨越高速公路或高等级公路，这些地方适合建造单跨左右的简支桥梁。由于桥下受净空限制，桥上又受桥头高程的限制，要求这些桥梁建筑高度低，混凝土桥梁高度大不合适，而下承式钢桁梁桥较合适。高速铁路桥梁对竖向、横向刚度和舒适度指标等的要求都较高，以往普通铁路线上常用明桥面结构达不到要求,而钢混组合桥面能

7、满足这些要求。下承式钢桁结合梁桥在竖向荷载作用下,混凝土桥而板不仅要受弯、受剪，还要承担下层桥面系的部分纵向力而受到拉力作用，显然对于抗拉性能较差的凝土板是不利的。但是,因为桥面系混凝土板与纵、横梁或下弦杆结合,使得下承式钢桁结合梁桥具如下良好的受力性能：混凝土桥面板和主桁架形成稳定的空间结构,使桥梁的刚度，特别是横向抗弯刚度得以较大地提高，从而不仅改善了行车的舒适度，而且改善了钢梁焊缝的工作条件减小了应力幅，使其疲劳寿命增加，克服了传统明桥面对高速行车的不适应性。由于下承式钢桁结合梁桥的整体刚度较大，因此可以更多地使高

8、强钢材，以降低工程造价。混凝土桥面板上可以铺设道磴，这样与明桥面桥梁相比,提高了桥梁的自重，改善了桥梁的动力性能，大大减小了行车时产生的噪音。混凝土桥面板还有利于桥梁的养护、维修和环保，减少列车过桥时垃圾、废水对环境水利资源的污染。列车轮轴荷载经过道趟层，均匀分布在范围较大的桥面上，减小了对桥面系的集中作用和冲击作用