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毕业论文课题相关文献综述
一、工程概况与背景
太原至中卫（银川）铁路是《中长期铁路网规划》规划的西北至华北新通道的重要组成部分，线路东起太原南站，西达包兰线中卫站、银川站，横穿23个县市区，线路等级为 级，桥隧占比38%。太原至中卫线路全长751公里。苗家坪大理河特大桥位于陕西省子洲县苗家坪镇，上跨青银高速公路后与苗家坪2#隧道直接连接。桥梁全长658.11m，其主跨拟设置为约72~112m简支下承式钢管混凝土拱桥。
苗家坪镇属华北地台的鄂尔多斯台、陕北台凹的中北部。东北部靠近东胜台凹，是块古老的地台，未见岩浆岩生产和岩浆活动，地震极少。地势由西部向东倾斜，西南部平均海拔1600~1800米，其他各地平均海拔1000~1200米。最高点是定边南部的魏梁，海拔1907米，最低点是清涧无定河入黄河口，海拔560米。地貌分为风沙草滩区、黄土丘陵沟壑区、梁状低山丘陵区三大类。大体以长城为界，北部是毛乌素沙漠南缘风沙草滩地区。得到治理的沙滩地郁郁葱葱；海子（湖泊）星罗棋布。南部是黄土高原的腹地，沟壑纵横，丘陵峁梁交错，水土流失得到初步控制，生态环境有了较大改善，境内95%位山区，5%为川区。该区域跨暖温带和中温带，具有大陆性季风气候特点。日照充足，光能较强。年均气温9.1℃，年均无霜期145天，降水变率较大，旱涝频繁。年均降水量428.1毫米，春夏季多行偏南风，秋冬季春盛行偏北风。本设计需考虑满足跨越青银高速铁路的要求，主桥拟采用跨径约为96m的简支下承式钢管混凝土拱桥，参考82m跨径的简支下承式钢管混凝土拱桥进行本铁路桥梁的设计。
二、钢管混凝土拱桥的特点
拱桥是我国公路上使用很广的一种桥型。拱桥与梁桥的区别不仅在于外形，更重要的是在受力性能方面。由力学知识可知，在竖向荷载的作用下，梁在支承处将受到竖向反力的作用，而拱在竖向荷载作用下，支承处同时受到竖向和水平反力的共同作用。由于水平反力作用，拱承受的弯矩将比相同跨径的梁小很多，从而处于主要承受轴线压力的状。拱桥的主要优点表现为跨越能力大、节省材料、耐久性好、外观美观、构造简单。
拱桥和其他桥梁一样，也是由桥跨结构（上部结构）和下部结构两大部分组成。
拱桥桥跨结构的主要承重构件是曲线形的拱圈，也成为主拱圈或主拱。拱圈在横桥向有整体式和分离式两种构造方式。分离式拱圈通常由两条以上的拱肋组成。整体式拱圈的顶曲面称为拱背、底曲面为拱腹。根据桥面系或桥面结构在拱桥上部结构立面中的位置，拱桥可以构造成上承式、中承式和下承式三种形式。本桥为下承式拱桥。
下承式拱桥的拱圈由分离的拱肋组成，由横梁及支撑于其上的桥面板等所构成的桥面结构位于拱肋立面的中部，利用设在横梁处的吊杆将荷载传递到拱肋，桥面结构位于拱肋以上的部分则由立柱支撑在拱肋及墩、台上。
组合体系拱桥，也称组合式拱桥，将桥面结构与主拱结构按不同的方式构造成一个整体，以共同承受荷载。组合式拱桥是内部高次超静定结构，根据不同的组合方式和手里特点，又分为无推力的和有推力的、外部静定的和超静定的。无推力的组合式拱桥使用较为广泛，其中常用的是简支拱式组合桥、单悬臂拱式组合桥及连续拱式组合桥。根据构造拱式组合桥又分为两种结构形式：第一种是拱梁组合结构，拱和梁共同受力、且又梁承担拱的水平推力，这种结构简称拱梁组合桥；第二种为拱系杆组合结构，拱悬吊桥面结构、由与桥面结构分离的系杆承担拱的水平推力，这种结构的桥梁称为系杆拱桥。本桥则采用拱系杆组合结构。
拱轴线的选择:选择拱轴线的原则，就是尽可能降低由荷载产生的弯矩。最理想的拱轴线是采用拱上各种荷载作用下的压力线，即拱轴线与压力线吻合。此时的拱轴线也成为合理拱轴线，拱截面只承受轴向压力，而无弯矩作用，能充分利用圬工材料的抗压性能。但事实上是不可能获得这样的拱轴线的，因为除恒载外，拱还要受到活载、温度变化和材料徐变、收缩等因素的作用。一般来说，拱桥设计中所选择的拱轴线应满足以下四方面的要求：尽量减小主拱截面的弯矩，使其在计入弹性压缩、均匀温降、混凝土徐变、收缩等影响下和主要截面的应力相差不大、且最大限度地减少截面拉应力，最好是不要出现拉应力。我国拱轴线常采用的拱轴线形有以下几种：圆弧线、悬链线和抛物线。轻型拱桥、矢跨比较小的大跨径上承式拱桥、中承式拱桥和下承式拱桥及各种组合式拱桥，可以采用抛物线拱。
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