大跨度斜拉-悬索管桥全桥换索结构分析

发布时间：2023-03-18 15:35

　　随着我国管道运输业的高速发展,斜拉-悬索协作体系逐渐被运用于大跨度管道运输工程中。作为缆索承重式桥梁,由于早期防护不当和恶劣环境的影响,经过多年的运营后,不可避免地会出现严重的拉索腐蚀问题,为保证桥梁的安全运营,索构件更换势在必行。虽然目前已有学者对公路斜拉桥的换索工程进行了相关的研究,但迄今为止对更换主缆的系统性研究较少,而且管桥的结构性能与公路桥梁不同。本文结合魏荆线汉江跨越管桥的换索工程,对大跨度高柔性的斜拉-悬索管桥进行全桥换索结构分析,主要研究内容及相关结论如下:(1)讨论斜拉-悬索协作体系桥的协作模式及其结构形式和特点;归纳斜拉桥和悬索桥的换索实例以及换索工程的研究现状,确定本文的研究目的及意义,并结合工程背景,总结斜拉-悬索管桥的结构特点。(2)根据管桥的结构特点和病害情况,建立空间有限元模型,准确地模拟该桥换索施工前的实际受力状态,研究斜拉-悬索协作体系管桥的力学性能,并进行初始状态分析。结果表明,该斜拉-悬索协作体系以斜拉索为主,悬吊系统起辅助作用,管桥中主梁以承受轴向荷载为主;初始状态下全桥拉索整体分布不均,部分拉索索力偏大,与合理成桥状态偏离较大。(3)结合该管桥...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 斜拉-悬索协作体系桥梁的发展历程
    1.2 斜拉-悬索协作体系桥运营及换索现状
    1.3 研究的目的和意义
    1.4 国内外研究现状
    1.5 本文的研究内容
第2章 斜拉-悬索管桥结构特征
    2.1 斜拉-悬索管桥结构体系
        2.2.1 罗勃林体系
        2.2.2 狄辛格体系
        2.2.3 斯坦因曼形式
        2.2.4 林同炎形式
        2.2.5 吉姆辛体系
    2.2 斜拉-悬索管桥结构形式及特点
        2.2.1 结构形式
        2.2.2 结构特点
    2.3 魏荆线汉江跨越管桥的结构特点
        2.3.1 工程概况
        2.3.2 结构特点
    2.4 本章小结
第3章 汉江跨越管桥初始状态模拟分析
    3.1 换索前桥梁病害情况
    3.2 斜拉-悬索协作体系桥分析理论与计算方法
        3.2.1 分析理论
        3.2.2 计算方法
    3.3 换索施工前结构计算分析
        3.3.1 有限元模型的建立
        3.3.2 换索前管桥初始状态的确定
    3.4 换索施工前管桥结构分析
    3.5 本章小结
第4章 悬吊系统更换阶段结构分析
    4.1 换索理论及原则
        4.1.1 换索理论概述
        4.1.2 换索、调索原则
    4.2 全桥换索施工方案
        4.2.1 换索顺序的确定
        4.2.2 换索方案
    4.3 悬吊系统更换施工工艺
        4.3.1 施工准备
        4.3.2 新索鞍安装
        4.3.3 安装新主缆及吊索
        4.3.4 拆除旧悬吊系统及拉索防腐
    4.4 悬吊系统更换施工阶段全桥受力分析
        4.4.1 换索工况1
        4.4.2 换索工况2
        4.4.3 换索工况3
    4.5 悬吊系统更换不同工况结果对比分析
        4.5.1 结构内力对比分析
        4.5.2 结构变形对比分析
        4.5.3 结构应力对比分析
    4.6 本章小结
第5章 斜拉索更换阶段结构分析
    5.1 换索结构分析理论
    5.2 斜拉索更换施工工艺
        5.2.1 施工准备及安装临时索
        5.2.2 拆除旧斜拉索、牵引新拉索
        5.2.3 安装并张拉新索、解除临时索
        5.2.4 索力调整
    5.3 斜拉索更换阶段全桥受力分析
        5.3.1 换索工况4
        5.3.2 换索工况5
        5.3.3 换索工况6
    5.4 斜拉索更换不同工况结果对比分析
        5.4.1 结构内力对比分析
        5.4.2 结构变形对比分析
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间学术成果及参加的科研项目



本文编号：3763398