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系杆拱桥是上世纪迅速发展起来的一种桥梁结构形式,多以下承式和中承式为主。体外索平衡水平推力的上承式系杆拱桥的出现,丰富了桥梁结构形式,开拓了新的桥梁理念,使上承式拱桥也得到了更广泛的发展。本文即以这种上承式的连拱拱桥为研究对象。
首先,本文回顾拱桥的基本理论,总结了拱桥计算的基本方法和拱桥的基本构造,并针对本文研究对象,重点介绍了目前国内几座应用体外索平衡水平推力的上承式系杆拱桥,给出了桥梁结构的优缺点。
而后几章,分别从拱轴线形、基础刚度、跨径布置、体外索、施工阶段等几方面进行分析和总结。
在拱轴线形的分析中,首先针对常用拱轴线形进行了理论公式的推导,进而对常用拱轴线形在连拱拱桥中的应用进行对比分析,最后根据拱轴线的优化拟合原理,用3次样条曲线对连拱拱桥的拱轴线进行了优化与拟合,证明了拟合曲线的优越性,指出了不足之处。
在基础刚度的分析中,分别从水平刚度、竖向刚度和转动刚度三方面对体外索平衡水平推力的上承式系杆拱桥进行了对比分析,找出了各自在恒载、活载的作用下对于结构的影响大小。
在跨径布置分析中,对比分析了体外索平衡水平推力的上承式系杆拱桥的五种跨径布置形式,推荐了较合理的布置形式。
在体外索影响因素分析中,分析了体外索内力的组成,以及温度、收缩徐变对体外索内力的影响,以及体外索的超张拉、换索等问题。
在施工阶段分析中,重点分析了施工过程中的横向效应对结构的内力影响。
最后,对各种分析结果进行了归纳总结。