四索面分体式钢箱梁斜拉桥荷载横向分布分析

发布时间：2017-10-08 12:44

  本文关键词：四索面分体式钢箱梁斜拉桥荷载横向分布分析

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【摘要】：本文以芜湖长江公路二桥为工程背景,紧密结合该桥四索面、分体式钢箱梁、同向回转鞍座锚索的结构特点和空间效应明显问题,重点研究分体式钢箱梁荷载横向分布和四索面索力横向分配问题,旨在建立四索面分体式钢箱梁斜拉桥荷载横向分配简化计算方法。分析索塔锚固区的应力大小和分布,验证同向回转鞍座锚索体系的优点。对四索面索力横向分配进行计算分析,研究四索面索力横向分配的特点。论文研究不仅可以验证芜湖长江公路二桥的设计安全性和合理性,也可为同类桥梁的设计提供参考。论文的主要工作和结论包括：1.选取了偏心压力法和修正偏压法作为芜湖长江公路二桥荷载横向分布的简化算法,并对这两种方法中的关键参数进行计算,采用空间有限元和简化的计算方法计算出了分体式钢箱梁的荷载横向分布影响线及偏载系数,验证了简化算法。计算结果表明：修正偏压法得到的偏载系数,与有限元法的计算结果较为接近,可以作为此类分体式钢箱梁荷载横向分布的简化算法。2. 对芜湖长江公路二桥分体式钢箱梁的荷载横向分布进行了参数分析,计算结果表明：斜拉索刚度越大,荷载横向分布影响线斜率越大,偏载系数越大；主梁抗扭刚度越大,荷载横向分布影响线斜率越小,偏载系数越小；横梁刚度的变化对荷载横向分布系数没有较大的影响：纵桥向上,越靠近桥塔,荷载横向分布影响线斜率越大,偏载系数越大。3. 建立了索塔锚固区的节段模型,应力计算结果表明：锚固区的拉应力主要分布在锚固区周围,拉应力值较小,压应力主要分布在上塔柱两侧的塔壁上,也在安全范围内,验证了同向回转鞍座锚索体系的优点,即将索的拉力转换为环形径向压力。4. 通过有限元模型计算了在单侧活载偏载作用下各个索面索力的增量,分别从索力和应力的角度对四索面的索力横向分布进行了对比。结果表明：四索面索力在横向分布上是均匀的,芜湖长江公路二桥的四索面设计是合理的。
【关键词】：分体式钢箱梁 荷载横向分布系数 修正偏压法 索塔锚固区 索力横向分配
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441.2;U448.27
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-25
• 1.1 引言15-20
• 1.1.1 斜拉桥概况15-17
• 1.1.2 斜拉桥主要结构17-20
• 1.2 荷载横向分布理论国内外研究现状20-23
• 1.3 课题来源和研究意义23
• 1.3.1 课题来源23
• 1.3.2 研究意义23
• 1.4 本文主要工作23-25
• 第二章 分体式钢箱梁斜拉桥荷载横向分布简化算法25-37
• 2.1 荷载横向分布的基本理论25-26
• 2.2 荷载横向分布计算方法26-31
• 2.2.1 杠杆原理法27-28
• 2.2.2 偏心压力法28-29
• 2.2.3 修正偏压法29-30
• 2.2.4 铰接板(梁)法30
• 2.2.5 刚接梁法30-31
• 2.2.6 比拟正交异性板法(G-M法)31
• 2.3 四索面分体式钢箱梁横向荷载分配简化计算方法31-36
• 2.3.1 偏心压力法31-32
• 2.3.2 修正偏压法32
• 2.3.3 中跨竖向刚度的确定32-36
• 2.4 本章小结36-37
• 第三章 芜湖长江公路二桥荷载横向分布计算分析37-59
• 3.1 芜湖长江公路二桥有限元模型37-42
• 3.1.1 芜湖二桥概况37-39
• 3.1.2 空间有限元模型建立39-41
• 3.1.3 偏载受力特点分析及参数选择41-42
• 3.2 荷载横向分布的计算分析42-49
• 3.2.1 有限元模型荷载横向分布的计算42-46
• 3.2.2 本文简化方法荷载横向分布的计算46-48
• 3.2.3 结果对比分析48-49
• 3.3 芜湖长江公路二桥荷载横向分布参数分析49-57
• 3.3.1 斜拉索刚度49-51
• 3.3.2 主梁抗扭刚度51-53
• 3.3.3 横梁刚度53-55
• 3.3.4 纵桥向位置55-57
• 3.4 本章小结57-59
• 第四章 索塔锚固区应力和四索面索力横向分配分析59-70
• 4.1 索塔锚固区应力分析59-61
• 4.1.1 有限元模型的建立59-60
• 4.1.2 索塔锚固区应力计算分析60-61
• 4.2 四索面索力横向分配61-69
• 4.2.1 芜湖长江公路二桥拉索布置62-63
• 4.2.2 索力计算63-65
• 4.2.3 索力横向分配分析65-69
• 4.3 本章小结69-70
• 第五章 结论与展望70-72
• 5.1 论文的主要工作和结论70-71
• 5.2 研究展望71-72
• 参考文献72-75
• 攻读硕士学位期间的主要成果75
• 1. 参加的学术交流与科研项目75

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本文编号：994116