大跨度公铁两用板桁结合悬索桥受力特性研究
发布时间：2021-02-17 09:52
近些年我国基础建设飞速发展,特别是高速铁路的建设,需要在大江大河、西部山区修建更多的铁路桥梁以满足国家发展的需要,跨越能力大的铁路悬索桥将会慢慢成为重要的选择桥型之一。但目前中国已建成通车的公铁两用悬索桥仅为香港的青马大桥,而青马大桥的设计建造均由国外完成,国内对于大跨度公铁两用悬索桥的设计、理论研究、施工管理等还不成熟。所以有必要对公铁两用悬索桥的受力特性及结构参数变化对其的影响进行研究。本文以在建的泸州市长江二桥为工程背景,所做的主要工作如下:（1）综述了国内外大跨度公铁两用悬索桥的发展现状及公铁两用悬索桥静动力计算理论;（2）根据有限元原理,采用软件Midas Civil建立全桥空间有限元模型,并对该桥在近远期恒载、近远期主力组合作用下进行受力性能分析,以明确全桥的受力特性。结果表明:桥塔、缆索系统及桁架受力合理,强度和刚度满足规范要求;（3）利用Midas Civil有限元建立全桥模型,对大跨度公铁两用悬索桥进行参数分析,研究主要参数（矢跨比、中央扣、恒载集度）变化对活载、温度荷载、横风荷载作用下的受力影响,得到结构受力与参数变化规律。结果表明:减小主缆矢跨比会增大结构刚度、但...
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１泸定桥?图１．２梅奈衣海峡桥??
?硕士学位论文???（二）美国悬索桥的发展??到目前为止现代悬索桥的发展经历了四次高峰，第一次与第二次高峰均发生在美??国。１８８３年美国修建了当时世界上跨度最大的斜拉组合悬索桥一布鲁克林桥（Ｂｒｏｏｋｌｙｎ??ｂｒｉｄｇｅ），是世界第一座较大跨度的现代悬索桥（如图１．３）。２０世纪３０年代，美国出现??了大规模修建悬索桥的高潮，１９３１年建成跨度首次超过一千米的乔治？华盛顿桥（主跨??为１０６７ｍ）。在１９３７年建成举世闻名并象征旧金山城市标志的金门大桥，主跨为１２８０ｍ，??曾保持世界最大桥梁跨度记录达２７年之久（如图１．４），这个是悬索桥发展的第一次高??峰。??图１．３布鲁克林桥?图１．４金门大桥??美国悬索桥的发展经历了将近１〇〇年，为以后悬索桥的进一步发展打下了坚实的基??矗许多国家修建的悬索桥基本都受到了美国式悬索桥的影响，在风格上都相似，美国??式悬索桥的主要特点如下：吊索采用竖直的吊索；主缆都采用空中编缆法架设；加劲梁??绝大部分为桁架形式，且非连续的，在桥塔处设置伸缩缝；桥面采用钢筋混凝土；主塔??一般为钢结。这些特点形成了美国悬索桥的标准风格。??（三）欧洲悬索桥的发展??欧洲建造悬索桥具有较早的历史。１９世纪５０年代，英国和法国修建悬建成了多座??中小跨径的悬索桥。欧洲最早的大跨度悬索桥是１９５９年法国建成主跨６０８ｍ的坦卡维尔??桥（ＴａｎｃａｒｉｖｉｌｌｅＢｒｉｄｇｅ），该桥创新之处是桥塔处加劲梁连续，主缆与加劲梁在跨中处固??结、混凝土桥塔等。英国在１９６６年在布里斯托尔建成主跨９９８ｍ的赛文桥（Ｓｅｖｅｒｎ??Ｂｒｉｄｇｅ），塞文桥悬索桥首先采用翼形箱型断面，由此开创了悬索桥
?第一章绪论???图１．５赛文桥图?图彳．６大贝特东大桥??欧洲流派出现虽然比美国稍要晚些，但形成了自己独有的风格。其主要特点如下：主??梁大多数为扁平钢箱梁形式；桥塔为混凝土结构；索夹分上下两半，其两侧用垂直的高??强螺栓紧固。??（三）日本悬索桥的发展??日本在２０世纪８０年代修建了一系列的大跨度悬索桥，其代表为本四连络桥。其中??著名的悬索桥是下津井懒户大桥主跨９４０ｍ，以及主跨分别为９９０ｍ和１１００的北、南备赞??大桥（如图１．７）?；?１９９８年建成了破纪录的主跨达１９９１ｍ的明石海峡大桥，将悬索桥的??跨度提升到２０００米左右，这是一次伟大的突破（如图１．８）。??誦歷戰｜??图１．７北、南备赞大桥?图１．８明石海峡大桥??日本在修建悬索桥比美国和欧洲较晚，但日本完美的继承了美国流派和欧洲流派的??特点特色，并发展形成了自身独有的特点：主梁大部分采用钢桁梁，但也有少部分梁体采??用钢箱梁；主缆采用法编缆法架设；吊索为竖直４股骑跨式；桥塔采用钢结构。从整体看??来，日本流派的悬索桥更多的吸收了美国派的特点。??（四）中国悬索桥的发展??现代悬索桥在中国发展较晚，直到２０世纪９０年代后，中国悬索桥才快速发展。１９９５??年建成的主跨４５２ｍ汕头海湾大桥，是中国第一座现代化意义的大跨度悬索桥，并开创丫??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]悬索桥用于铁路桥梁的可行性分析[J]. 唐贺强,徐恭义,刘汉顺. 桥梁建设. 2017(02)
[2]大跨度公轨两用单跨悬索桥研究[J]. 陈东巨. 铁道标准设计. 2017(05)
[3]公铁两用大桥现状与可持续发展趋势分析[J]. 雷俊卿,黄祖慰,桂成中,曹珊珊,刘昊苏. 钢结构. 2016(11)
[4]超大跨度公铁悬索桥结构体系参数分析[J]. 罗世东,夏正春,严爱国. 铁道工程学报. 2014(06)
[5]大跨度悬索桥梁端竖向折角对列车走行性的影响研究[J]. 李永乐,吴梦雪,臧瑜,强士中. 土木工程学报. 2012(08)
[6]千米级跨度铁路桥梁的受力性能研究[J]. 徐恭义. 中国铁道科学. 2011(02)
[7]中央扣对不同悬吊结构体系悬索桥的影响分析[J]. 宋晖,林恰,唐茂林,沈锐利,王晓东,王武刚. 中国工程科学. 2010(07)
[8]长大公轨合建桥梁设计技术[J]. 邵长宇,卢永成,黄少文. 世界桥梁. 2009(S1)
[9]琼州海峡超大跨度公铁两用悬索桥方案的提出和初步研究[J]. 郑凯锋,胥润东. 钢结构. 2009(05)
[10]中央扣对大跨悬索桥动力特性和汽车车列激励响应的影响[J]. 徐勋,强士中,贺拴海. 中国公路学报. 2008(06)
博士论文
[1]混合梁悬索桥非线性精细计算理论及其应用[D]. 李传习.湖南大学 2006
硕士论文
[1]大跨度铁路悬索桥刚度研究[D]. 蔡宪棠.西南交通大学 2010
[2]大跨度悬索桥动力特性计算及参数分析[D]. 吴坤平.长沙理工大学 2007
本文编号：3037812
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１泸定桥?图１．２梅奈衣海峡桥??
?硕士学位论文???（二）美国悬索桥的发展??到目前为止现代悬索桥的发展经历了四次高峰，第一次与第二次高峰均发生在美??国。１８８３年美国修建了当时世界上跨度最大的斜拉组合悬索桥一布鲁克林桥（Ｂｒｏｏｋｌｙｎ??ｂｒｉｄｇｅ），是世界第一座较大跨度的现代悬索桥（如图１．３）。２０世纪３０年代，美国出现??了大规模修建悬索桥的高潮，１９３１年建成跨度首次超过一千米的乔治？华盛顿桥（主跨??为１０６７ｍ）。在１９３７年建成举世闻名并象征旧金山城市标志的金门大桥，主跨为１２８０ｍ，??曾保持世界最大桥梁跨度记录达２７年之久（如图１．４），这个是悬索桥发展的第一次高??峰。??图１．３布鲁克林桥?图１．４金门大桥??美国悬索桥的发展经历了将近１〇〇年，为以后悬索桥的进一步发展打下了坚实的基??矗许多国家修建的悬索桥基本都受到了美国式悬索桥的影响，在风格上都相似，美国??式悬索桥的主要特点如下：吊索采用竖直的吊索；主缆都采用空中编缆法架设；加劲梁??绝大部分为桁架形式，且非连续的，在桥塔处设置伸缩缝；桥面采用钢筋混凝土；主塔??一般为钢结。这些特点形成了美国悬索桥的标准风格。??（三）欧洲悬索桥的发展??欧洲建造悬索桥具有较早的历史。１９世纪５０年代，英国和法国修建悬建成了多座??中小跨径的悬索桥。欧洲最早的大跨度悬索桥是１９５９年法国建成主跨６０８ｍ的坦卡维尔??桥（ＴａｎｃａｒｉｖｉｌｌｅＢｒｉｄｇｅ），该桥创新之处是桥塔处加劲梁连续，主缆与加劲梁在跨中处固??结、混凝土桥塔等。英国在１９６６年在布里斯托尔建成主跨９９８ｍ的赛文桥（Ｓｅｖｅｒｎ??Ｂｒｉｄｇｅ），塞文桥悬索桥首先采用翼形箱型断面，由此开创了悬索桥
?第一章绪论???图１．５赛文桥图?图彳．６大贝特东大桥??欧洲流派出现虽然比美国稍要晚些，但形成了自己独有的风格。其主要特点如下：主??梁大多数为扁平钢箱梁形式；桥塔为混凝土结构；索夹分上下两半，其两侧用垂直的高??强螺栓紧固。??（三）日本悬索桥的发展??日本在２０世纪８０年代修建了一系列的大跨度悬索桥，其代表为本四连络桥。其中??著名的悬索桥是下津井懒户大桥主跨９４０ｍ，以及主跨分别为９９０ｍ和１１００的北、南备赞??大桥（如图１．７）?；?１９９８年建成了破纪录的主跨达１９９１ｍ的明石海峡大桥，将悬索桥的??跨度提升到２０００米左右，这是一次伟大的突破（如图１．８）。??誦歷戰｜??图１．７北、南备赞大桥?图１．８明石海峡大桥??日本在修建悬索桥比美国和欧洲较晚，但日本完美的继承了美国流派和欧洲流派的??特点特色，并发展形成了自身独有的特点：主梁大部分采用钢桁梁，但也有少部分梁体采??用钢箱梁；主缆采用法编缆法架设；吊索为竖直４股骑跨式；桥塔采用钢结构。从整体看??来，日本流派的悬索桥更多的吸收了美国派的特点。??（四）中国悬索桥的发展??现代悬索桥在中国发展较晚，直到２０世纪９０年代后，中国悬索桥才快速发展。１９９５??年建成的主跨４５２ｍ汕头海湾大桥，是中国第一座现代化意义的大跨度悬索桥，并开创丫??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]悬索桥用于铁路桥梁的可行性分析[J]. 唐贺强,徐恭义,刘汉顺. 桥梁建设. 2017(02)
[2]大跨度公轨两用单跨悬索桥研究[J]. 陈东巨. 铁道标准设计. 2017(05)
[3]公铁两用大桥现状与可持续发展趋势分析[J]. 雷俊卿,黄祖慰,桂成中,曹珊珊,刘昊苏. 钢结构. 2016(11)
[4]超大跨度公铁悬索桥结构体系参数分析[J]. 罗世东,夏正春,严爱国. 铁道工程学报. 2014(06)
[5]大跨度悬索桥梁端竖向折角对列车走行性的影响研究[J]. 李永乐,吴梦雪,臧瑜,强士中. 土木工程学报. 2012(08)
[6]千米级跨度铁路桥梁的受力性能研究[J]. 徐恭义. 中国铁道科学. 2011(02)
[7]中央扣对不同悬吊结构体系悬索桥的影响分析[J]. 宋晖,林恰,唐茂林,沈锐利,王晓东,王武刚. 中国工程科学. 2010(07)
[8]长大公轨合建桥梁设计技术[J]. 邵长宇,卢永成,黄少文. 世界桥梁. 2009(S1)
[9]琼州海峡超大跨度公铁两用悬索桥方案的提出和初步研究[J]. 郑凯锋,胥润东. 钢结构. 2009(05)
[10]中央扣对大跨悬索桥动力特性和汽车车列激励响应的影响[J]. 徐勋,强士中,贺拴海. 中国公路学报. 2008(06)
博士论文
[1]混合梁悬索桥非线性精细计算理论及其应用[D]. 李传习.湖南大学 2006
硕士论文
[1]大跨度铁路悬索桥刚度研究[D]. 蔡宪棠.西南交通大学 2010
[2]大跨度悬索桥动力特性计算及参数分析[D]. 吴坤平.长沙理工大学 2007
本文编号：3037812
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