叠合梁斜拉桥主梁合理模拟方式研究
发布时间：2021-03-25 19:51
在城市现代化公路桥梁的建设项目中,常常会看到叠合梁斜拉桥的身影,例如重庆城区目前在建桥梁中就有两座是叠合梁斜拉桥,一座是南纪门长江大桥,一座是水土嘉陵江大桥。不论是叠合梁斜拉桥的设计还是修建,都离不开桥梁的计算分析,又因叠合梁斜拉桥主梁由两种材料组成,在主梁模拟方式上和一种材料的差异明显,因此选择合理的主梁模拟方式是进行叠合梁斜拉桥计算分析的关键。本文以涪江大桥为依托工程,采用Midas/Civil计算软件建立了三主梁模型（M1）、梁格模型（M2）和板梁模型（M3）,采用Midas/FEA建立实体模型（M4）。通过对本桥的成桥状态分析、荷载试验的静力正载、静力偏载和自振特性四个方面对M1、M2和M3模型进行主梁合理模拟方式研究。本文的主要内容为:（1）介绍了国内外叠合梁斜拉桥的发展概况和构造特点以及受力特性、主梁不同模拟方式的研究现状以及荷载试验发展概况。（2）对斜拉桥计算模型的分类和有限元分析步骤进行介绍,并详细阐述了各种模型的区分依据。（3）简要叙述涪江大桥的工程概况,详细介绍了三主梁模型（M1）、梁格模型（M2）、板梁模型（M3）和实体模型（M4）的建模方式。对成桥状态下的M1、...
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-1叠合梁在现代叠合梁斜拉桥概念的提出到现在的近40年时间里，叠合梁斜拉桥跨度
?⒗?骱蜕喜拷峁沟仍谏杓剖保?家?捎糜《鹊笔钡墓??牧喜⑶沂怯《鹊墓?司熟悉的，并且用尽可能少的总价保质保量建成，最终选用了叠合梁的形式。该桥全长823m，主跨457m，桥面总宽35m，为双向六车道，单向的三条车行道宽12.3m，人行道宽2.5m。主梁由混凝土桥面板以及由3片纵梁和按一定间距布置的大量横梁组成的钢格子梁构成[8,9]。其中三片纵梁的梁高均为2m，并排中梁到两侧边梁的间距为14.55m，钢横梁中心距4.1m，混凝土桥面板厚度为23cm[10,11]。该桥的成功修建也表示着叠合梁第一次在大跨度斜拉桥中的应用是成功的。图1.2-1印度胡格利二号（2ndHooghly）桥1988年，在温哥华市附近，加拿大工程师同样选用叠合梁的结构形式建造了主跨为465m的大跨度斜拉桥——安娜西斯（Annacis）桥。大桥跨越弗拉塞（Fraser）河的南面支流河道，跨径布置为50m+182m+465m+182m+50m，桥面宽30m，为4车道公路桥[12]。高度为2.1m的两片工字形钢梁形成了安娜西斯桥的钢主梁，梁片梁的中心距为28m，横向通过间距为4.5一道的钢横梁连接，横梁高度为1.6~1.8m不等；桥面板厚度为26.5cm。这座桥能够成功修建的原因是报价比当时相对便宜的混凝土方案的报价还低，当时叠合梁桥方案的最低标价为4570万加元，然而采用混凝土桥的方案最低标价为5600万加元[13]。该桥在当时是世界上最大跨径的叠
第一章绪论3合梁斜拉桥，并且这个记录保持了七年。英国于20世纪90年代年分别建造了叠合梁形式的大跨度斜拉桥：伊丽莎白二世女王大桥（QueenElizabethIIBridge）和塞文二桥（SecondSevernCrossing）。1991年通车的伊丽莎白二世女王大桥为双塔双索面叠合梁斜拉桥，全桥长约2812米，其中主桥812m，主跨450m，桥塔高137m[14]。1996年通车的塞文二桥是一座全长5.2km、主跨456m、桥面设6车道的大跨径叠合梁斜拉桥，叠合梁由2片纵向钢梁、中心间距为3.6m的析式横梁及厚200mm的钢筋混凝土面板组成[15,16]。图1.2-2QueenElizabethIIBridge图1.2-3SecondSevernCrossing此后，因钢－混叠合梁的结构形式在400-700m左右跨度的斜拉桥上显示出独特优势，得到了快速的发展[17]。表1.2-1是国外部分叠合梁斜拉桥工程实例：表1.2-1国外叠合梁斜拉桥工程实例序号桥名建成年份主跨（m）桥址12ndHooghly1987457印度2Annacis1988465加拿大3GoldenJubilee桥1991524泰国4高下dolsanHwatae桥2009500韩国5维戈兰德桥1997400西班牙6巨加跨海大桥（东桥）2010475韩国7西海大桥2000470韩国8TheJohnJamesAudubon桥2011482.5美国9Rion-Antirion桥2003560希腊10TheDramaticCooperRiver桥2005471美国11TheUddevalla桥2000414瑞典12TheRande桥1997401西班牙
【参考文献】：
期刊论文
[1]望东长江大桥钢-混组合梁纵向加劲肋设置参数分析[J]. 尤吉,房涛,刘玉擎. 工程与建设. 2018(03)
[2]望东长江大桥超大悬臂混凝土塔柱关键技术研究[J]. 尹超,杨善红. 公路交通科技(应用技术版). 2018(05)
[3]钢-混组合连续梁不同有限元模拟差异性分析[J]. 党岩,吴用贤,李方元. 结构工程师. 2018(01)
[4]三塔悬索桥荷载试验研究[J]. 李万恒,王元丰,李鹏飞,吴寒亮. 公路交通科技. 2017(01)
[5]大跨度斜交钢-混简支叠合梁受力分析[J]. 赵海亮. 内蒙古公路与运输. 2016(02)
[6]薄壁钢箱梁自由扭转刚度和翘曲扭转刚度的计算[J]. 周奇,王仲启,于东民. 汕头大学学报(自然科学版). 2014(01)
[7]开口断面斜拉桥主梁动力特性的有限元简化计算[J]. 李加武,黄森华,王新. 建筑科学与工程学报. 2013(04)
[8]武汉二七长江大桥主桥结合梁施工技术[J]. 胡海波. 桥梁建设. 2012(03)
[9]大跨度结合梁斜拉桥的参数敏感性分析[J]. 赵雷,孙才志,陈文元. 世界桥梁. 2011(06)
[10]大跨度叠合梁斜拉桥动力特性分析[J]. 靳俊中. 交通标准化. 2011(18)
博士论文
[1]混凝土斜拉桥的模态参数识别与模型修正[D]. 张国刚.湖南大学 2013
[2]大跨度斜拉桥颤抖振响应及静风稳定性分析[D]. 胡晓伦.同济大学 2006
硕士论文
[1]城市公路双索面斜拉桥荷载试验研究[D]. 王雅俊.山东大学 2018
[2]基于荷载试验钢—砼混合梁悬索桥模型修正研究[D]. 石帅.中南林业科技大学 2018
[3]高速铁路斜拉桥钢—混叠合箱梁受力特性及节段模型试验研究[D]. 朱杰.西南交通大学 2018
[4]千米级公铁两用斜拉桥设计参数及索塔锚固区受力性能研究[D]. 陆小雨.北京交通大学 2017
[5]独塔叠合梁斜拉桥空间力学行为研究[D]. 候振华.西安建筑科技大学 2017
[6]红水河特大桥施工控制关键问题研究[D]. 崔宇鹤.华南理工大学 2016
[7]贵州乌江叠合梁斜拉桥非线性稳定分析研究[D]. 赵艺程.重庆交通大学 2016
[8]钢箱梁斜拉桥施工过程力学行为与其控制分析[D]. 罗德泉.华南理工大学 2015
[9]李家沙特大桥斜拉桥结构的动静载试验研究[D]. 陈剑云.华南理工大学 2014
[10]预应力混凝土连续箱梁荷载试验分析[D]. 崔琳.长安大学 2011
本文编号：3100226
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-1叠合梁在现代叠合梁斜拉桥概念的提出到现在的近40年时间里，叠合梁斜拉桥跨度
?⒗?骱蜕喜拷峁沟仍谏杓剖保?家?捎糜《鹊笔钡墓??牧喜⑶沂怯《鹊墓?司熟悉的，并且用尽可能少的总价保质保量建成，最终选用了叠合梁的形式。该桥全长823m，主跨457m，桥面总宽35m，为双向六车道，单向的三条车行道宽12.3m，人行道宽2.5m。主梁由混凝土桥面板以及由3片纵梁和按一定间距布置的大量横梁组成的钢格子梁构成[8,9]。其中三片纵梁的梁高均为2m，并排中梁到两侧边梁的间距为14.55m，钢横梁中心距4.1m，混凝土桥面板厚度为23cm[10,11]。该桥的成功修建也表示着叠合梁第一次在大跨度斜拉桥中的应用是成功的。图1.2-1印度胡格利二号（2ndHooghly）桥1988年，在温哥华市附近，加拿大工程师同样选用叠合梁的结构形式建造了主跨为465m的大跨度斜拉桥——安娜西斯（Annacis）桥。大桥跨越弗拉塞（Fraser）河的南面支流河道，跨径布置为50m+182m+465m+182m+50m，桥面宽30m，为4车道公路桥[12]。高度为2.1m的两片工字形钢梁形成了安娜西斯桥的钢主梁，梁片梁的中心距为28m，横向通过间距为4.5一道的钢横梁连接，横梁高度为1.6~1.8m不等；桥面板厚度为26.5cm。这座桥能够成功修建的原因是报价比当时相对便宜的混凝土方案的报价还低，当时叠合梁桥方案的最低标价为4570万加元，然而采用混凝土桥的方案最低标价为5600万加元[13]。该桥在当时是世界上最大跨径的叠
第一章绪论3合梁斜拉桥，并且这个记录保持了七年。英国于20世纪90年代年分别建造了叠合梁形式的大跨度斜拉桥：伊丽莎白二世女王大桥（QueenElizabethIIBridge）和塞文二桥（SecondSevernCrossing）。1991年通车的伊丽莎白二世女王大桥为双塔双索面叠合梁斜拉桥，全桥长约2812米，其中主桥812m，主跨450m，桥塔高137m[14]。1996年通车的塞文二桥是一座全长5.2km、主跨456m、桥面设6车道的大跨径叠合梁斜拉桥，叠合梁由2片纵向钢梁、中心间距为3.6m的析式横梁及厚200mm的钢筋混凝土面板组成[15,16]。图1.2-2QueenElizabethIIBridge图1.2-3SecondSevernCrossing此后，因钢－混叠合梁的结构形式在400-700m左右跨度的斜拉桥上显示出独特优势，得到了快速的发展[17]。表1.2-1是国外部分叠合梁斜拉桥工程实例：表1.2-1国外叠合梁斜拉桥工程实例序号桥名建成年份主跨（m）桥址12ndHooghly1987457印度2Annacis1988465加拿大3GoldenJubilee桥1991524泰国4高下dolsanHwatae桥2009500韩国5维戈兰德桥1997400西班牙6巨加跨海大桥（东桥）2010475韩国7西海大桥2000470韩国8TheJohnJamesAudubon桥2011482.5美国9Rion-Antirion桥2003560希腊10TheDramaticCooperRiver桥2005471美国11TheUddevalla桥2000414瑞典12TheRande桥1997401西班牙
【参考文献】：
期刊论文
[1]望东长江大桥钢-混组合梁纵向加劲肋设置参数分析[J]. 尤吉,房涛,刘玉擎. 工程与建设. 2018(03)
[2]望东长江大桥超大悬臂混凝土塔柱关键技术研究[J]. 尹超,杨善红. 公路交通科技(应用技术版). 2018(05)
[3]钢-混组合连续梁不同有限元模拟差异性分析[J]. 党岩,吴用贤,李方元. 结构工程师. 2018(01)
[4]三塔悬索桥荷载试验研究[J]. 李万恒,王元丰,李鹏飞,吴寒亮. 公路交通科技. 2017(01)
[5]大跨度斜交钢-混简支叠合梁受力分析[J]. 赵海亮. 内蒙古公路与运输. 2016(02)
[6]薄壁钢箱梁自由扭转刚度和翘曲扭转刚度的计算[J]. 周奇,王仲启,于东民. 汕头大学学报(自然科学版). 2014(01)
[7]开口断面斜拉桥主梁动力特性的有限元简化计算[J]. 李加武,黄森华,王新. 建筑科学与工程学报. 2013(04)
[8]武汉二七长江大桥主桥结合梁施工技术[J]. 胡海波. 桥梁建设. 2012(03)
[9]大跨度结合梁斜拉桥的参数敏感性分析[J]. 赵雷,孙才志,陈文元. 世界桥梁. 2011(06)
[10]大跨度叠合梁斜拉桥动力特性分析[J]. 靳俊中. 交通标准化. 2011(18)
博士论文
[1]混凝土斜拉桥的模态参数识别与模型修正[D]. 张国刚.湖南大学 2013
[2]大跨度斜拉桥颤抖振响应及静风稳定性分析[D]. 胡晓伦.同济大学 2006
硕士论文
[1]城市公路双索面斜拉桥荷载试验研究[D]. 王雅俊.山东大学 2018
[2]基于荷载试验钢—砼混合梁悬索桥模型修正研究[D]. 石帅.中南林业科技大学 2018
[3]高速铁路斜拉桥钢—混叠合箱梁受力特性及节段模型试验研究[D]. 朱杰.西南交通大学 2018
[4]千米级公铁两用斜拉桥设计参数及索塔锚固区受力性能研究[D]. 陆小雨.北京交通大学 2017
[5]独塔叠合梁斜拉桥空间力学行为研究[D]. 候振华.西安建筑科技大学 2017
[6]红水河特大桥施工控制关键问题研究[D]. 崔宇鹤.华南理工大学 2016
[7]贵州乌江叠合梁斜拉桥非线性稳定分析研究[D]. 赵艺程.重庆交通大学 2016
[8]钢箱梁斜拉桥施工过程力学行为与其控制分析[D]. 罗德泉.华南理工大学 2015
[9]李家沙特大桥斜拉桥结构的动静载试验研究[D]. 陈剑云.华南理工大学 2014
[10]预应力混凝土连续箱梁荷载试验分析[D]. 崔琳.长安大学 2011
本文编号：3100226
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