斜塔斜拉桥结构受力与影响参数分析

发布时间：2020-08-23 18:15

【摘要】：随着桥梁结构设计和建造技术的发展,斜塔斜拉桥因其造型优美、极具张力,而常常作为城市桥梁的标志性建筑并充分体现城市的朝气和活力,当然也是桥梁设计首选桥型之一。但斜拉桥作为一种新型结构组合桥梁,其计算模型的选取和建立直接关系到设计、施工和监控等阶段的准确性和可靠性。因此有必要对其有限元建模方法、技巧进行探讨和研究。本文以西安市mP灞生态区2号主桥为工程实例,首先在充分研究建模方法和技巧的基础上建立其计算模型,其次对成桥模型在静力、动力和抗震三个方面产生的效应进行计算,并将计算结果与该桥梁的荷载试验实测数据进行对比分析,充分验证计算模型的完整性、可靠性和准确性,最后再以荷载试验结果验证该桥设计的合理性及桥梁结构本身的安全稳定性。同时在已建好的成桥模型上进行了:(1)塔梁弹性连接刚度参数设计方案对比分析,(2)主跨侧无索区长度参数设计方案对比分析,(3)分别利用影响矩阵法与综合法进行成桥索力计算和误差分析三个方面的探讨和研究。其结果为同类桥的设计和施工提供一定的参考和指导意义。本文研究和探讨的主要工作和结论及建议如下:(1)归纳有限元模型方法,并对桥梁各结构部件及边界条件模拟,建立有限元模型。(2)通过静力、动力和抗震特性分析,验证了建立的计算模型是合理的和可靠的;通过荷载试验实测数据与模型计算结果对比分析验证了该计算模型是准确的,同时也验证了桥梁结构本身是安全稳定的,即桥梁各部件强度和刚度满足设计要求;拉索与结构本身协同受力性能良好,桥梁整体性能、抗扭刚度和动刚度良好。另外抗震分析结果表明,建议对该桥主塔横向设置限位器,对主梁设置轴力减弱装置(即止推箱)。(3)塔梁弹性连接刚度参数对比分析结果表明,其参数选取2.7×10~6kN/m相对合理;主跨侧无索区长度参数对比分析结果表明,其无索区长度比值在0.12~0.33(无索区长度/主跨跨径)之间选取较为合理。(4)利用影响矩阵法与综合法进行成桥索力计算和误差分析,其结果表明,综合法在计算分析方面更为有效。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U448.27
【图文】：

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师重视[12]。同地质环境、航道要求等，斜拉桥分类方法较多，边主跨比、索独塔、双塔、多塔以及结构体系等[13][14]。斜拉桥结构形式是通过将主梁吊起，能将材料充分的发挥作用，作用荷载主要通过梁的递到拉索，拉索受力将使桥塔受压，最终荷载作用力通过桥塔传递形式是一种可以充分发挥材料性能的组合体系。末，城市建设同样推动着斜拉桥的发展，作为城市标志性建筑物可靠，给人视觉的冲击力较强，并且通过美学艺术的结合，所设是优美无比。一般存在两类结构形式，无背索和有背索两种桥梁结一座无背索斜拉桥建成在西班牙，该桥名叫 Alamillo Bridge[16]，图 1.1 所示。由此拉开了斜拉桥建设的大幕，依托斜拉桥优美的外始重新研究设计斜拉桥，历经多年得到了极大推动和发展，开始。

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图 1.2 西班牙 Lerez River Bridge国内桥梁事业也在蓬勃发展，不仅仅是对桥梁受力性能的追逐，筑美学的视觉冲击。国内第一座无背索斜拉桥长沙市洪山庙大桥桥事业的发展，图 1.3 所示。图 1.3 长沙市洪山庙大桥内第一座无背索斜拉桥的建成，国内各地开始建设有背索斜塔斜

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梁工程师不光从力学性能设计，同时也从建筑美学的角度对该桥进射，成为当地的标志性建筑[20]。图 1.2 西班牙 Lerez River Bridge国内桥梁事业也在蓬勃发展，不仅仅是对桥梁受力性能的追逐，筑美学的视觉冲击。国内第一座无背索斜拉桥长沙市洪山庙大桥桥事业的发展，图 1.3 所示。

【参考文献】