[硕士]铁路钢箱结合简支梁的计算研究

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内容简介

　　[硕士]铁路钢箱结合简支梁的计算研究　　学科专业: 建筑与土木工程　　授予学位：硕士 　　学位授予单位：西南交通大学　　学位年度：2011　　 钢混结合梁具有刚度大、噪声小、建筑高度小、自重轻、施工周期短等特点，常用于跨越铁路、公路等要求控制梁高、减轻自重、快速施工的工点。我国于上世纪五十年代开始使用结合梁，由于我国早期的结合梁的优点和弱点都很明显，所以，结合梁在我国继初期的辉煌之后使用却又不多。近十年来，随着客运专线、高速铁路大规模的建设，我国对钢一混凝土结合梁桥的应用给予了高度重视，进行了较为系统的试验研究，已建成和正在设计、建造中的钢一混凝土结合梁桥较多，因此，对钢混结合梁进行研究是非常必要和有工程实用价值的。　　 首先介绍了钢混结合梁的定义和国内外的研究现状，简单介绍了钢箱结合梁设计计算中存在的问题和计算重点。然后结合工程实际，利用大型通用有限元分析软件ANSYS对32m和40m铁路钢箱结合简支梁进行了详细的空间有限元分析，采用空间8节点实体单元Solid45来模拟混凝土桥面板，采用板单元SHELL181来模拟钢梁板件，钢主梁与混凝土桥面板通过自由度祸合，按完全固结处理。　　 进行了施工阶段计算、运营阶段静力计算和动力特性计算，计算结果表明各项指标均符合规范要求。通过对比采用梁单元和板壳、块体单元建模的结果，表明采用梁单元全截面建模分析在初步设计中是可行的，和采用板壳、块体单元分析的误差在可以接受的范围之内。建议中活载作用下跨中竖向挠跨比限值为1/900, ZK活载作用下跨中竖向挠跨比限值为1/1500, UIC活载作用下跨中竖向挠跨比限值为1/20000　　 通过论文的分析结果，得出了一些有价值的规律，提出了一些有益的建议，为今后类似结构的设计、施工及桥梁监控提供了一定的参考价值。

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