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混凝土拱桥在新旧公路桥涵规范下荷载效应差异的探讨

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摘要

第一章 绪论

1.1 问题提出

1.2 国内外研究状况

1.2.1 国外桥梁设计的汽车荷载状况

1.2.2 国内桥梁设计的汽车荷载状况

1.2.3 国内外温度效应研究

1.3 论文的主要研究内容

1.4 研究意义

第二章 我国汽车标准荷载模式

2.1 我国公路桥梁汽车标准荷载模式

2.2 我国新旧公路桥梁设计规范关于汽车冲击系数的取值

2.3 我国新旧公路桥梁设计规范关于汽车折减系数的取值

2.4 小结

第三章 混凝土拱桥在新旧规范下汽车荷载差异的探讨

3.1 拱桥内力计算

3.1.1 拱桥计算模型

3.1.2 拱桥内力计算

3.2 跨度180m的钢筋混凝土肋拱桥汽车荷载效应分析

3.2.1 桥梁概况

3.2.2 计算模型

3.2.3 横向分布系数计算

3.2.4 汽车冲击系数的计算

3.2.5 恒载计算结果

3.2.6 旧规范汽车荷载计算结果

3.2.7 新规范汽车荷载计算结果

3.2.8 汽车荷载效应比较

3.3 跨度140m的混凝土箱型板拱桥汽车荷载效应分析

3.3.1 桥梁概况

3.3.2 计算模型

3.3.3 横向分布系数计算

3.3.4 汽车冲击系数的计算

3.3.5 恒载计算结果

3.3.6 旧规范汽车荷载计算结果

3.3.7 新规范汽车荷载计算结果

3.3.8 汽车荷载效应比较

3.4 跨度100m的混凝土双曲拱桥汽车荷载效应分析

3.4.1 桥梁概况

3.4.2 计算模型

3.4.3 横向分布系数计算

3.4.4 汽车冲击系数的计算

3.4.5 恒载计算结果

3.4.6 旧规范汽车荷载计算结果

3.4.7 新规范汽车荷载计算结果

3.4.8 汽车荷载效应比较

3.5 跨度60m的混凝土下承式拱桥汽车荷载效应分析

3.5.1 桥梁概况

3.5.2 计算模型

3.5.3 横向分布系数计算

3.5.4 汽车冲击系数的计算

3.5.5 恒载计算结果

3.5.6 旧规范汽车荷载计算结果

3.5.7 新规范汽车荷载计算结果

3.5.8 汽车荷载效应比较

3.6 跨度20m的混凝土上承式板拱桥汽车荷载效应分析

3.6.1 桥梁概况

3.6.2 计算模型

3.6.3 横向分布系数计算

3.6.4 汽车冲击系数的计算

3.6.5 恒载计算结果

3.6.6 旧规范汽车荷载计算结果

3.6.7 新规范汽车荷载计算结果

3.6.8 汽车荷载效应比较

3.7 小结

第四章 混凝土拱桥在新旧规范下温度荷载差异的探讨

4.1 我国旧规范对于温度荷载的规定

4.1.1 对均匀温差的规定

4.1.2 对非线性温差的规定

4.2 我国新规范对于温度荷载的规定

4.2.1 对均匀温差的规定

4.2.2 对非线性温差的规定

4.3 温度荷载的计算原理

4.3.1 均匀温差的计算

4.3.2 非线性温差的计算

4.4 混凝土拱桥在新旧规范下均匀温差荷载效应分析

4.4.1 混凝土拱桥在旧规范下均匀温差效应计算结果

4.4.2 混凝土拱桥在新规范下均匀温差效应计算结果

4.4.2 均匀温差效应比较

4.5 混凝土拱桥在新旧规范下非线性温差荷载效应分析

4.5.1 混凝土拱桥在旧规范下非线性温差效应计算结果

4.5.2 混凝土拱桥在新规范下非线性温差效应计算结果

4.5.3 非线性温差效应比较

4.6 新规范下混凝土拱桥非线性温差取值的探讨

4.6.1 混凝土拱桥在不同温度梯度加载模式下的效应计算结果

4.6.2 不同温度梯度效应计算结果比较

4.7 考虑双向非线性温差的混凝土拱桥的效应分析

4.7.1 考虑双向非线性温差的计算模式

4.7.2 考虑双向非线性温差的计算结果

4.7.3 考虑双向温差与只考虑竖向温差计算结果比较

4.8 小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.1 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文及参与的主要科研项目

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摘要

近几十年来,随着国名经济的发展,公路桥梁承担的交通运输任务日益繁重,很多公路桥梁都出现了不同程度的损坏,甚至坍塌。虽然造成这些事故的原因很多,但也反映出原有旧规范的不足。随着桥梁计算理论的发展,人们对桥梁设计中的很多理论有了进一步的认识,比如温度应力等。因此我国在2004年颁布了《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)以取代《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)。
   本文先是针对规范中汽车荷载的变化,以混凝土拱桥为研究对象,采用Midas/Civil有限元软件,选用不同跨度、不同类型的拱桥分别用新旧规范中的汽车荷载进行加载计算,得出混凝土拱桥在新旧规范下汽车荷载效应之间的差异,并讨论其安全性。
   本文还针对规范中温度荷载的变化,以一座混凝土拱桥为例,分别用新旧规范中的均匀温差、非线性温差进行加载计算,得出同一座拱桥在新旧规范下温度荷载的差异,并讨论其安全性。本文还选用我国四个地区的实测非线性温差的取值跟我国新规范以及美国规范中的非线性温差的取值在同一座拱桥上进行计算,得出相应结果,并对我国新规范中关于非线性温差的取值进行探讨。本文还参考我国铁路设计规范,就同一座拱桥只考虑单向非线性温差与考虑双向非线性温差进行计算,并对计算结果进行比较探讨。

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