纜拱橋力學(xué)原理及受力性能研究.pdf

1、拱結(jié)構(gòu)受力以受壓為主，具有很強(qiáng)的剛度，但跨越能力受其穩(wěn)定性制約。懸索結(jié)構(gòu)以受拉為主，具有很強(qiáng)的跨越能力，但其結(jié)構(gòu)剛度較低，且纜索承重產(chǎn)生的巨大水平力需靠錨碇平衡。為保持拱結(jié)構(gòu)和懸索結(jié)構(gòu)的性能優(yōu)勢(shì)，盡量克服兩種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，提出一種新型的組合體系橋梁——纜拱橋，有單纜拱橋、連續(xù)纜拱橋及超寬纜拱橋三種形式。該結(jié)構(gòu)巧妙的把剛性的拱橋與柔性的懸索橋結(jié)合在一起。其主要結(jié)構(gòu)特征是纜的兩端均錨固在拱腳上，荷載由拱和纜共同承擔(dān)。拱既是承重構(gòu)件，又起到錨碇

2、的作用;纜既是承重構(gòu)件，又起到系桿作用，拱自重及承擔(dān)荷載后產(chǎn)生的推力由纜承擔(dān)荷載后產(chǎn)生的水平張力平衡。從而在較大程度上消除了原來(lái)兩種結(jié)構(gòu)存在的弊端。
　　本文給出了纜拱橋的結(jié)構(gòu)形式及力學(xué)原理，并對(duì)纜拱橋的受力性能進(jìn)行深入研究。通過(guò)有限元軟件建模對(duì)纜拱橋的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定特性、動(dòng)力特性及溫度響應(yīng)進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)單纜拱橋的結(jié)構(gòu)及施工進(jìn)行概念設(shè)計(jì)。研究表明，與相同跨度及截面的傳統(tǒng)拱橋相比，纜拱橋穩(wěn)定承載力及強(qiáng)度承載力大幅提高，剛度略