大跨径宽幅拱桥结构稳定分析及施工控制研究

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1、大跨径宽幅拱桥结构稳定分析及施工控制研究ResearchonStructureStabilityandConstructionControlofLong-SpanandBroad-WidthArchBridge郑周磊大连交通大学DALIANJIAOTONGUNIVERSITY分类号：学校代号：10150UDC：密级：学号：20133180全日制专业硕士学位论文大跨径宽幅拱桥结构稳定分析及施工控制研究ResearchonStructureStabilityandConstructionControlofLong-SpanandBroad-WidthArchBridge学生姓名：郑周磊

2、校内导师及职称：曹志军副教授企业导师及职称：刘亚丽高级工程师工程领域：交通运输工程研究方向：桥梁结构健康检测与防护论文类型：应用研究申请学位：工程硕士论文答辩日期：2015年6月日学位授予单位：大连交通大学大连交通大学学位论文独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兔工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢及参考文献的地方外，论文中不包含他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，i不叙令为茲得大连交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表不谢意。本人完全意识到本声明的法律

3、效力，申请学位论文与资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任。学位论文作者签名：日期：年月日大连交通大学学位论文版权使用授权书本学待作者完今了解大连交通大学有关保护知识产权及保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产招单位龎大连交通大学，本人保证毕业离校后，发表或使用论文工作成果时署名单位仍然为大连交通大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件及其电子文档，允许论文被查阅和借阅。束人授权大连交通大学可以将本学位论文的全部或部分内畚编入学校有关数据库和收录到《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行信息服务5也可以采

4、用影印、缩印或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）学位论文作者签名:导师签名：日期：年月/日日期：年月曰摘要摘要近些年，我国在桥梁结构的设计与建造方面有着较为迅速地发展，涌现出众多外形美观、结构复杂的大跨度拱桥。而大跨度拱桥中越来越多地使用轻质高强的材料，整体结构也趋于薄壁化，其力学性能及结构的稳定性显得更为重要，对于大跨度拱桥的施工控制也越来越系统化。本文以大连市一座大跨径宽幅拱桥为工程背景，从结构在各种荷载作用下的静力性能、结构的动力特性、结构的稳定性及其影响因素、施工控制仿真等几个方面进行了研究和分析，主要的工作及所得结论如下：(1)通过

5、有限元软件MIDAS/Civil建立全桥模型，计算结构各个主要构件在不同种类荷载及荷载组合作用下的应力及变形情况；在恒荷载作用下，拱肋最大应力出现在拱脚处，最大位移位于主跨跨中处；温度荷载对拱肋及边纵梁的受力状态有一定的影响，风荷载对风撑有着较大的影响；各主要构件受力均满足强度要求，具有一定的安全储备。(2)采用子空间迭代法对桥梁进行动力特性分析，得出其基础振动频率为0.751Hz，属于柔性桥梁；其面外刚度与面内刚度相比较小，扭转刚度较大；拱肋与桥面系振动情况基本一致。(3)分析了结构的弹性稳定性，表明本桥的成桥稳定性良好，在恒载及荷载组合作用下的稳定系数均较大，满足规范要求；其失

6、稳形式多为面外失稳，表明面内稳定性优于面外稳定性；讨论了风撑的形式及数量对稳定性的影响，分析表明“米”字型风撑的稳定系数最高，稳定系数随着风撑数量的增加而增大。(4)讨论了拱肋及风撑的刚度对结构稳定性的影响，得出其中侧向抗弯刚度Izz对稳定系数影响最大，竖向抗弯刚度Iyy影响较小，抗扭刚度Ixx对系数基本没有影响。(5)根据施工方案划分了14个施工阶段，使用正装分析法对主跨上部结构的施工过程进行了仿真计算，拟定了两种吊杆张拉方案并进行模拟，分析了各施工阶段主跨拱肋与边纵梁的应力及变形情况，为工程的施工控制提供了依据。关键词：大跨径宽幅拱桥；静力分析；结构稳定性；施工控制I大连交通大

7、学全日制专业硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentindesign,constructiontechnologyofthebridgestructureinrecentyears,therehavebeenmanylong-spanarchbridgeswithartisticmodelingandcomplexstructure.Duetotheincreasinguseoflightweightandhighstrengthma