沿海地区矮塔斜拉桥方案设计优化研究

发布时间：2020-11-04 21:54

　　 矮塔斜拉桥是近二三十年才迅速发展起来的新型结构形式的桥梁,其结合了梁桥和普通斜拉桥的特点,具有良好的发展前景。本文以万宁市港北大桥这一典型的沿海地区矮塔斜拉桥为工程背景,开展了矮塔斜拉桥不同结构体系的受力研究,在结构体系研究的基础上,对连续梁体系矮塔斜拉桥的抗震性能和抗风性能进行了深入研究,同时,针对沿海地区高腐蚀自然环境下的桥梁耐久性设计提出了合理的工程措施。研究成果对同类桥梁的建设具有参考价值。具体内容如下:1、结合依托工程,通过连续梁体系矮塔斜拉桥、刚构体系矮塔斜拉桥和Y型刚构桥三种体系桥梁结构静力性能的比较,确定了港北大桥的设计方案。主梁正截面最大压应力、斜截面最大主压应力、主梁正截面抗裂验算、斜截面抗裂验算均能满足规范要求;主梁刚度较好。综合考虑,港北大桥设计最终采用连续梁体系矮塔斜拉桥方案最为适宜。2、针对最终采用的连续梁体系矮塔斜拉桥方案开展了桥梁抗震性能研究。提出了在主桥过渡墩与主墩处设置JQZ(Ⅲ)球型钢支座、引桥采用铅芯隔震橡胶支座的设计方案。当地震发生时,为保证桥梁上部结构的位移在允许范围内,在主梁和桥墩之间设计了相应的防落梁装置,避免发生落梁破坏。3、针对最终采用的连续梁体系矮塔斜拉桥方案开展了桥梁抗风性能研究。在桥梁结构动力特性分析的基础上,通过关键参数研究,分析表明该桥无显著的斜拉索风振安全问题,发生强烈的风振现象和拉索尾流驰振现象可能性较低。在不同折算风速取值情况下,获得了不同风速不同桥梁状态的主梁气动导数。用气动导数进行了成桥状态和施工期最不利状态下的颤振稳定性分析,分析结果表明桥梁无论是施工阶段还是成桥阶段,其颤振风速远大于颤振检验风速,且有一定的安全储备。4、从拉索及钢筋混凝土锈蚀破坏机理出发,确定了依托工程结构耐久性设计准则,提出了斜拉索和混凝土防腐措施。
【学位单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U448.27
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 矮塔斜拉桥及其特点
    1.2 国内外矮塔斜拉桥发展及研究现状简述
    1.3 本文研究目的及内容
        1.3.1 研究目的及工程实例
        1.3.2 本文主要研究工作
        1.3.3 研究技术路线
第2章 港北大桥结构体系设计方案优化
    2.1 桥型初步方案
    2.2 矮塔斜拉桥方案的优化
    2.3 三比选方案静力计算对比分析
        2.3.1 连续梁体系矮塔斜拉桥
        2.3.2 刚构体系矮塔斜拉桥
        2.3.3 Y型墩连续刚构桥
    2.4 本章小结
第3章 桥梁推荐方案抗震性能分析
    3.1 桥梁抗震理论研究现状
    3.2 动力计算模型的建立
    3.3 地震动输入
    3.4 动力特性分析
    3.5 反应谱分析结果
    3.6 非线性时程分析结果及验算
    3.7 本章小结及抗震性能改善方案
第4章 桥梁推荐方案抗风性能研究
    4.1 桥梁抗风性能研究现状
    4.2 基本风参数确定
    4.3 结构动力特性分析
    4.4 气动导数模拟
    4.5 颤振稳定性验算
    4.6 主桥等效静风荷载计算
    4.7 本章小结
第5章 桥梁推荐方案耐久性设计
    5.1 结构耐久性设计准则
    5.2 斜拉索防腐
    5.3 混凝土防腐
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王金磊;;主跨150m矮塔斜拉桥设计要点分析[J];安徽建筑;2019年03期

2 刘志华;;现役矮塔斜拉桥检测与评定[J];北方交通;2019年05期

3 许慧;;关于矮塔斜拉桥合理施工状态的确定[J];四川建材;2018年01期

4 李铁军;;矮塔斜拉桥施工关键技术[J];安徽建筑;2017年06期

5 上官兵;杨智贵;陈玮;;槎马大桥的矮塔斜拉桥设计[J];中国市政工程;2018年02期

6 皇甫全显;敖建辉;;预应力混凝土矮塔斜拉桥设计研究[J];中国公路;2018年21期

7 许大晴;方正东;;矮塔斜拉桥节段结合面混凝土收缩效应分析[J];山西建筑;2016年33期

8 ;耒水矮塔斜拉桥[J];衡阳通讯;2016年12期

9 崔春义;孟坤;程学磊;杨刚;;长山跨海矮塔斜拉桥成桥工作性状三维数值分析[J];公路;2017年01期

10 邹秋香;;矮塔斜拉桥在主余震作用下的响应分析[J];湖南交通科技;2017年02期

相关博士学位论文 前5条

1 冯洋;曲线混凝土矮塔斜拉桥时变效应研究[D];长安大学;2017年

2 陈从春;矮塔斜拉桥设计理论核心问题研究[D];同济大学;2006年

3 胡世翔;多塔柱混凝土矮塔斜拉桥结构研究[D];东南大学;2017年

4 孙向东;四塔单索面宽幅脊梁矮塔斜拉桥设计关键技术研究[D];武汉理工大学;2010年

5 宋涛;矮塔斜拉桥近似分析方法研究[D];长安大学;2016年

相关硕士学位论文 前10条

1 景彪;沿海地区矮塔斜拉桥方案设计优化研究[D];北京建筑大学;2019年

2 王念辉;宽幅单索面矮塔斜拉桥碰撞效应分析[D];石家庄铁道大学;2019年

3 彭彬;无索区长度对矮塔斜拉桥结构行为的影响分析[D];武汉理工大学;2018年

4 吴圣城;高墩大跨矮塔斜拉桥抗震性能研究[D];浙江工业大学;2017年

5 杨强;高墩大跨矮塔斜拉桥静力与稳定性研究[D];浙江工业大学;2017年

6 张韬;独塔非对称矮塔斜拉桥施工控制及结构性能研究[D];重庆交通大学;2018年

7 何杰;大跨高墩矮塔斜拉桥施工监控与结构性能分析[D];重庆交通大学;2018年

8 郑植;单索面矮塔斜拉桥的动力特性分析与静风性能研究[D];重庆交通大学;2018年

9 莫恺筠;大跨度铁路矮塔斜拉桥索塔锚固区混凝土应力测试与分析[D];兰州交通大学;2018年

10 李金垒;某铁路矮塔斜拉桥施工阶段动力特性及地震响应分析[D];兰州交通大学;2018年

本文编号：2870657