高低塔斜拉桥辅助墩的优化设置研究

发布时间：2017-08-31 02:26

  本文关键词：高低塔斜拉桥辅助墩的优化设置研究

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【摘要】：辅助墩作为斜拉桥的重要组成部分,一般情况下,在斜拉桥边跨高度不大或不影响通航的情况下都采取选择设置辅助墩的方式来提高结构的刚度。但是目前国内外对矮塔斜拉桥、独塔斜拉桥以及等高双塔斜拉桥的研究比较多,但对高低塔斜拉桥辅助墩的研究还比较少。本文以庙嘴长江大桥为背景,通过有限元分析软件Midas Civil 2013建立了在高塔侧大边跨取消辅助墩、设置一个辅助墩和两个辅助墩三种方案下的成桥与施工阶段有限元模型和单个辅助墩在不同位置的有限元模型,分析了辅助墩的数量和位置对高低塔混凝土斜拉桥的受力特性的影响。研究结果表明:与无辅助墩模型相比,一个辅助墩模型的恒载索力稍大,可以大幅度降低恒载和活载作用下的弯矩和位移、提高结构整体刚度,其中在移动荷载作用下,一个辅助墩模型可以大幅度的降低高塔侧边跨的弯矩(74%)和位移(77%)、高塔塔底弯矩(35%)和塔顶位移(27%),但两个辅助墩相对于一个辅助墩则差距不大,说明继续增加辅助墩数量对结构受力性能的改善是有限的;距高塔侧边墩0.4L左右的范围是单个辅助墩的合理设置位置;与无辅助墩的模型相比,设置一个辅助墩的模型结构基频增加了15.85%,但与一个辅助墩的模型相比,设置两个辅助墩时,结构基频仅增加1.12%,说明继续增加辅助墩对结构刚度的增强是有限的。
【关键词】：辅助墩 斜拉桥 高低塔 动力特性
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U448.27
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 课题研究背景8-9
• 1.2 国内高低塔斜拉桥实例与特点9-12
• 1.2.1 国内高低塔斜拉桥实例9-11
• 1.2.2 高低塔斜拉桥的特点11-12
• 1.3 斜拉桥设置辅助墩的意义及研究现状12-14
• 1.3.1 斜拉桥设置辅助墩的意义12
• 1.3.2 国内外研究现状12-14
• 1.4 主要研究内容及方法14-15
• 第二章 辅助墩对高低塔斜拉桥索力的影响15-34
• 2.1 斜拉桥的合理成桥状态概述15-21
• 2.1.1 合理成桥状态的控制理论15
• 2.1.2 合理成桥索力的理论方法15-20
• 2.1.3 确定合理成桥索力的方法比较20-21
• 2.2 斜拉桥合理施工索力的确定方法21-23
• 2.2.1 倒拆法21
• 2.2.2 倒拆—正装迭代法21
• 2.2.3 正装迭代法21-23
• 2.3 工程概况23-28
• 2.3.1 主梁结构特征25
• 2.3.2 主梁预应力25
• 2.3.3 主塔及主塔基础25-26
• 2.3.4 斜拉索26-27
• 2.3.5 施工阶段概况27-28
• 2.4 模型的建立28-29
• 2.5 合理成桥索力的实现29-31
• 2.6 辅助墩对施工阶段索力的影响31-33
• 2.7 本章小结33-34
• 第三章 辅助墩对高低塔斜拉桥的静力影响34-50
• 3.1 斜拉桥静力分析概述34
• 3.2 恒荷载作用下结构弯矩和位移比较34-37
• 3.3 斜拉桥温度荷载作用下的内力计算37-40
• 3.3.1 温度荷载工况37
• 3.3.2 温度作用对高低塔斜拉桥的影响37-40
• 3.4 移动荷载下结构弯矩和位移的比较40-43
• 3.5 施工阶段最大悬臂工况的计算比较43-45
• 3.6 施工阶段主梁内力变化规律45-48
• 3.7 本章小结48-50
• 第四章 单个辅助墩合理设置位置的研究50-56
• 4.1 模型的建立50
• 4.2 移动荷载作用下辅助墩位置不同对结构的影响50-53
• 4.3 温度荷载作用下辅助墩位置不同对结构的影响53-54
• 4.4 本章小结54-56
• 第五章 辅助墩对高低塔斜拉桥的动力影响56-66
• 5.1 斜拉桥的动力学特点56
• 5.2 桥梁结构动力学有限元分析方法56
• 5.3 辅助墩数量对高低塔斜拉桥动力特性的影响56-61
• 5.3.1 不同模型动力特性的比较56-60
• 5.3.2 不同数量的辅助墩模型对比分析60-61
• 5.4 单个辅助墩位置对高低塔斜拉桥动力特性的影响61-64
• 5.4.1 不同模型的动力特性61-64
• 5.4.2 结果对比分析64
• 5.5 本章小结64-66
• 结论与展望66-68
• 参考文献68-71
• 致谢71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 彭鹏;邓廷权;郝章喜;周旭;;斜拉桥辅助墩的合理数量及最优位置研究[J];西部交通科技;2015年05期

2 王伟;黄永福;周聪;朱盛强;;辅助墩对无上横梁双直立塔柱斜拉桥的影响[J];中外公路;2012年05期

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5 李宏江;张劲泉;李万恒;蒋含莞;;PC斜拉桥辅助墩拉力摆断裂后的状态模拟[J];深圳大学学报(理工版);2010年03期

6 李宏男;高东伟;伊廷华;;土木工程结构健康监测系统的研究状况与进展[J];力学进展;2008年02期

7 刘p，

本文编号：762925