三塔自锚悬索桥主缆丝股架设改进计算方法

发布时间：2020-08-09 05:23

【摘要】：随着三塔自锚悬索桥的大量修建及跨径的不断增大,人们对施工控制提出了更高的要求,其效果直接影响成桥线形和内力。而现有的施工控制计算方法在处理一些细部问题时所作的假设与实际存在一定的偏差,影响了结构计算的准确性和实效性。为了提高悬索桥缆索系统施工控制计算的效率,文章以某三塔自锚悬索桥为工程背景,对主缆丝股架设计算方法进行了改进。首先,指出了弹性和非弹性悬链线理论及公式的区别,通过对比分析,给出了无弹性悬链线理论的适用范围;基于弹性悬链线理论,提出一套适用于三塔自锚悬索桥的鞍座预偏量计算方法和考虑索鞍切点分段的索股线形改进计算方法,优化了水平力的求解过程,提高了索股线形计算效率,并编制了索股线形计算的MATLAB程序。其次,基于弹性悬链线理论,建立了索鞍预偏量、索股跨中标高、索夹放样点坐标的影响公式,以依托工程为例,运用本文编制的索股线形改进计算程序,进行了主缆无应力长度、索鞍预偏量、基准索股线形、锚跨索股张力和索夹放样点坐标等施工环节的控制计算,通过参数影响分析,验证了本文影响公式具有较高的计算精度。最后,运用有限元法对悬索桥主缆温度场进行了研究,提出了适用于缆索系统施工控制的主缆横截面平均温度计算方法,结果表明:该方法最大误差小于1℃,满足施工控制精度要求;通过对5种直径的主缆/索股温度场进行对比分析,提出了有限元计算主缆横截面平均温度的合理直径界限,结果表明:对直径大于400mm的主缆需采用表面温度测点结合有限元法来计算横截面平均温度。算例计算表明,本文改进的悬索桥主缆丝股架设计算方法,效率高,实用性强,为同类工程的施工控制计算提供了重要的借鉴和参考意义。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U448.25
【图文】：

重庆鹅公岩轨道交通专用桥

图 1.1 重庆鹅公岩轨道交通专用桥1.1.2 三塔自锚悬索桥的发展概况目前已建成的自锚式悬索桥，多塔结构并不多见。随着人们对自锚式悬索桥的深入研究，城市跨江、跨河工程的需求增加，普通自锚式悬索桥的跨越能力有时已不能满足要求。而三塔自锚悬索桥继承了自锚式悬索桥的优点，并增加了跨越能力，近几年在我国刚刚兴起，未来具有很大的发展空间。目前，在国外还没有多塔自锚式悬索桥建成的实例。

图 1.3 银川滨河黄河大桥目前中国建成及在建的三塔自锚悬索桥的主要 技术参数见表 1.1。表 1.1 中国建成及在建三塔自锚悬索桥的主要技术参数桥名 建成年代 跨径布置/m 垂跨比 加劲梁形式福州市螺洲大桥 2013 80+168+168+80 1/6.0 钢箱梁银川滨河黄河大桥 2016 88＋218＋218＋88 1/5.0 钢-混凝土组合梁m0河大桥 在建 50+80+168+168+80+50 1/5.0 钢-混凝土组合梁济南凤凰黄河大桥 在建 70+168+2×428+168+70 / /1.2 选题背景及意义1.2.1 选题背景目前，人们对地锚式悬索桥的研究以趋于成熟和完善，并形成了一系列相关的分析理论及计算方法[6~18]。而自锚式悬索桥主缆锚固在加劲梁上，其受力特性和施工顺序变

【参考文献】

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本文编号：2786670