大跨度叠合梁斜拉桥结构参数研究

发布时间：2017-05-04 10:01

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【摘要】：叠合梁斜拉桥是主梁为钢结构,桥面为混凝土结构的斜拉桥,由于其卓越的结构性能和良好的经济效益,近年来得到了迅速的发展。本文在收集和分析国内外叠合梁斜拉桥设计资料的基础上,对大跨度叠合梁斜拉桥结构参数进行了详细的研究,主要工作内容如下:(1)阐述了国内外大跨度叠合梁斜拉桥的发展历史,并归纳总结了斜拉桥结构体系及构造参数的研究现状,提出了有待进一步研究的问题。(2)介绍了有限元理论并以乌江特大桥为研究背景,运用有限元软件MIDAS/CIVIL对其建立了有限元模型,为大跨度叠合梁斜拉桥结构参数分析与优化奠定了基础。(3)在已建立的有限元模型的基础上,通过修改结构参数的方法,依次研究了结构体系、索塔高度、辅助墩位置、索塔刚度及拉索截面面积对大跨度叠合梁斜拉桥静力特性及自振特性的影响,进而得出了各参数对大跨度叠合梁斜拉桥的影响规律及其合理取值范围。(4)在结构参数分析的基础上,采用正交试验原理与有限元相结合的方法,对大跨度叠合梁斜拉桥进行了结构参数优化。将索塔高度、辅助墩位置、索塔刚度及拉索面积作为试验因素,每个试验因素选择3个水平,从而建立正交表,选取8个能够反映大跨度叠合梁斜拉桥整体受力性能的指标;根据9个试验模型的计算结果,通过极差分析法对影响8个指标的结构参数进行了重要性排序,找出影响各指标的主要因素,分析各参数对每个指标的影响规律,最后经过综合对比分析得出了最优方案。
【关键词】：叠合梁斜拉桥 有限元模型 结构参数 正交试验
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U448.27
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 概述10-12
• 1.1.1 国外斜拉桥发展概况10-11
• 1.1.2 国内斜拉桥发展概况11-12
• 1.2 叠合梁斜拉桥的发展12-16
• 1.2.1 叠合梁斜拉桥发展历史12-13
• 1.2.2 典型的叠合梁斜拉桥13-16
• 1.3 斜拉桥结构体系及构造参数研究现状16-19
• 1.4 存在的问题及研究意义19-20
• 1.5 本文主要研究内容与方法20-21
• 第二章 有限元理论及有限元模型的建立21-33
• 2.1 有限元理论发展历史及现状21-24
• 2.2 有限元理论基础简介24-29
• 2.3 工程背景概述29-31
• 2.4 有限元模型的建立31-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 结构参数变化对结构静力及自振特性的影响33-64
• 3.1 结构体系变化分析33-37
• 3.1.1 计算模型与参数选取33-34
• 3.1.2 恒载工况下结构静力特性分析34
• 3.1.3 活载工况下结构静力特性分析34-35
• 3.1.4 结构自振特性分析结果35-36
• 3.1.5 小结36-37
• 3.2 索塔高度变化分析37-43
• 3.2.1 计算模型与参数选取37
• 3.2.2 恒载工况下结构静力特性分析结果37-39
• 3.2.3 活载工况下结构静力特性分析结果39-41
• 3.2.4 结构自振特性分析结果41-43
• 3.2.5 小结43
• 3.3 辅助墩位置变化分析43-51
• 3.3.1 计算模型与参数选取43-44
• 3.3.2 恒载工况下结构静力特性分析结果44-46
• 3.3.3 活载工况下结构静力特性分析结果46-49
• 3.3.4 结构自振特性分析结果49-50
• 3.3.5 小结50-51
• 3.4 索塔刚度变化分析51-57
• 3.4.1 计算模型及参数选取51
• 3.4.2 恒载工况下结构静力特性分析结果51-53
• 3.4.3 活载工况下结构静力特性分析结果53-55
• 3.4.4 结构自振特性分析结果55-56
• 3.4.5 小结56-57
• 3.5 拉索面积变化分析57-63
• 3.5.1 计算模型及参数选取57
• 3.5.2 恒载工况下结构静力特性分析结果57-59
• 3.5.3 活载工况下结构静力特性分析结果59-61
• 3.5.4 结构自振特性分析结果61-62
• 3.5.5 小结62-63
• 3.6 本章小结63-64
• 第四章 大跨度叠合梁斜拉桥结构参数优化64-77
• 4.1 优化理论概述64-65
• 4.2 正交试验设计原理65-68
• 4.2.1 正交试验设计过程65-66
• 4.2.2 试验结果的分析66-68
• 4.3 结构参数优化分析68-75
• 4.3.1 研究因素及正交表的选择68
• 4.3.2 因素水平的确定68-70
• 4.3.3 选择指标70-71
• 4.3.4 计算结果分析71-75
• 4.4 本章小结75-77
• 第五章 结论与展望77-79
• 5.1 结论77-78
• 5.2 展望78-79
• 致谢79-80
• 参考文献80-83
• 攻读学位期间取得的研究成果83

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本文编号：344831