高性能钢管混凝土拱桥受力性能与工程应用研究

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1、分类号：U44，U4510710—2013221012专业硕士学位论文高性能钢管混凝土拱桥受力性能与工程应用研究梁士朋导师姓名职称王春生教授周江教高专业学位类别申请学位级别硕士建筑与土木工程及领域名称论文提交日期2015年4月15日论文答辩日期2015年5月31日学位授予单位长安大学ResearchontheMechanicalPropertiesandEngineeringApplicationofHighPerformanceConcrete-filledSteelTubeArchBridgeADissertationSubmittedfortheDegreeofMast

2、erCandidate：LiangShipengSupervisor：Prof.WangChunshengChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：@3年f月/T日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表

3、、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。(保密的论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：@4年（月比日导师签名：年<月^曰摘要高性能钢管混凝土拱桥是随着高性能钢和高性能混凝土在钢管混凝土拱桥中的应用而出现的一种受力性能优越、适应性强的钢管混凝土拱桥。高性能钢和高性能混凝土的发展与应用为高性能钢管混凝土拱桥的发展奠定了坚实基础，高性能钢管混凝土拱桥凭借自身独特的优势正在向着大跨度方向发展。高性能钢管混凝土拱桥以其结构轻巧、适用性强、承载能力大和造型美观等特点，倍受国内外设计者的青睐。高性

4、能钢管混凝土拱桥的受力性能的基础性研究仍需不断完善，故本文开展高性能钢管混凝土拱桥受力性能与工程应用研究具有重要的研究意义与工程实用价值。本文的主要研究工作如下：1.广泛调研桥梁用高性能材料以及钢管混凝土拱桥的研究历史与现状，总结分析高性能材料和钢管混凝土拱桥的受力特点、研究热点及其工程应用。在既有研究成果基础上，提出了高性能钢管混凝土拱桥的主要研究内容。2.对高性能钢管混凝土拱桥受力性能进行了承载能力、稳定性、动力特性和疲劳性的基本理论分析及研究总结，并就国内相关规范对承载能力计算公式和影响受力性能的因素进行分析，为本文开展高性能钢管混凝土拱桥承载能力研究奠定基础。3.通过

5、总结国内外工程经验和试验研究成果，分析确定影响高性能钢管混凝土拱桥受力性能的因素；对桥型、矢跨比和截面形式等主要因素进行深入分析，确定了各影响因素参数的取值范围。依托两座高性能钢管混凝土拱桥工程实例，从设计参数、结构构造、施工要点等方面对高性能钢管混凝土拱桥进行深入分析，提出优化设计思路、方法和方案，对桥梁的设计和施工提出合理化建议。4.利用Midas/Civil建立有限元模型，对高性能钢管混凝土拱桥依托工程开展施工阶段和成桥阶段的静力和动力特性进行仿真分析。通过仿真分析结果与实桥监测结果进行对比，分析了高性能钢管混凝土拱桥施工阶段和成桥状态的受力性能；通过实桥静载试验和动载

6、试验，对高性能钢管混凝土拱桥的受力性能和工作性能进行评价分析。关键词：钢管混凝土拱桥，高性能，优化设计，受力性能，荷载试验，仿真分析iAbstractThehighperformanceconcrete-filledsteeltube(CFST)archbridgeisakindofarchbridgewithsuperiormechanicalperformanceandadaptability.Anditsappearancedependsontheapplicationofhighperformancesteel(HPS)andhighperformanceconcre

7、te(HPC)inCFSTarchbridge.ThehighperformanceCFSTarchbridgeisdevelopinginthedirectionoflargespanbyitsownuniqueadvantages.AndthedevelopmentandapplicationofHPSandHPCalsoestablishasolidfoundationforitsdevelopment.ThehighperformanceCFSTarchbridgewithitslightwei