钢拱塔斜拉桥稳定性分析

发布时间：2017-08-19 16:25

  本文关键词：钢拱塔斜拉桥稳定性分析

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【摘要】：钢拱塔斜拉桥结构独特,造型优美,空间及受力性能有异于常规斜拉桥,加大了其稳定性研究的复杂程度,目前对于该结构体系的稳定性研究偏少。本文依托西安沣河钢拱塔斜拉桥,运用有限元分析软件,变参数分析该桥全过程的稳定性,为后续该类斜拉桥结构体系的大规模应用提供技术支撑。主要研究内容如下:(1)通过分析比较国内外的研究成果,研究稳定性问题基本理论及其分析方法;基于现行桥梁稳定性指标,结合斜拉桥的失稳判别标准,规定本工程稳定性分析标准,为研究钢拱塔斜拉桥稳定性提供理论基础。(2)分析横向静风荷载和活载对运营阶段稳定性影响,结果表明:该钢拱塔斜拉桥成桥第1阶屈稳模态表现为主梁纵飘,横向风荷载和活载稳定性影响较大,且随着屈曲模态阶数的增加影响愈加明显。(3)进行钢拱塔斜拉桥裸塔阶段、架梁阶段、挂第一对索阶段、挂索完毕阶段和加二期恒载后五个典型施工阶段稳定性分析,结果表明顶推钢箱梁阶段稳定系数降低明显,此过程斜拉桥稳定性应该引起重视,横向静风荷载和临时墩对结构施工挂索阶段稳定性影响明显。(4)研究拉索力、恒载、拉索截面积、索塔刚度及主梁刚度五个参数对结构稳定性的敏感程度,结果表明索力值、恒载、拉索截面积、索塔刚度和主梁刚度对钢拱塔斜拉桥稳定性影响明显;稳定安全系数与拉索截面积、索塔刚度、主梁刚度正相关,与索力、恒载负相关。本文研究成果为钢拱塔斜拉桥稳定性分析提供理论依据和参考,在一定程度上指导设计、施工过程,对钢拱塔斜拉桥体系的发展具有重要的理论意义及实用价值。
【关键词】：钢拱塔 斜拉桥 成桥阶段 施工阶段 稳定性
【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】：U441;U448.27
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景10-13
• 1.2 斜拉桥稳定性发展及研究现状13-14
• 1.3 研究目的和意义14-15
• 1.4 本文主要研究内容15-16
• 第二章 斜拉桥稳定性分析理论16-32
• 2.1 桥梁稳定性概述16
• 2.2 稳定性理论16-18
• 2.2.1 第一类稳定理论16-17
• 2.2.2 第二类稳定理论17-18
• 2.3 稳定性分析的研究方法18-20
• 2.3.1Euler法（静力平衡法）19
• 2.3.2 能量法19
• 2.3.3 动力法19-20
• 2.3.4 有限元法20
• 2.4 有限元稳定理论20-26
• 2.4.1 第一类稳定问题有限元理论20-22
• 2.4.2 第二类稳定问题有限元理论22-25
• 2.4.3 Midas Civil分析理论25-26
• 2.5 斜拉桥失稳判定标准26-29
• 2.5.1 斜拉桥稳定判别方法26-28
• 2.5.2 斜拉桥稳定性评价方法28-29
• 2.5.3 稳定系数指标29
• 2.6 斜拉桥稳定影响因素29-30
• 2.6.1 结构参数29
• 2.6.2 恒载29-30
• 2.6.3 临时墩设置30
• 2.6.4 风荷载30
• 2.6.5 索力和拉索截面30
• 2.7 本章小结30-32
• 第三章 钢拱塔斜拉桥成桥阶段稳定性分析32-47
• 3.1 工程概况及有限元模拟方法32-35
• 3.1.1 工程背景32-33
• 3.1.2 成桥有限元模型建立33-35
• 3.2 运营阶段稳定性分析35-41
• 3.2.1 合理成桥状态确定35-36
• 3.2.2 运营阶段稳定分析36-38
• 3.2.3 几何非线性对稳定性影响38-41
• 3.3 结构参数对成桥稳定性的敏感分析41-46
• 3.3.1 索力对稳定性的敏感分析41-42
• 3.3.2 恒载对稳定性的敏感分析42-43
• 3.3.3 拉索面积对稳定性的敏感分析43-44
• 3.3.4 索塔刚度对稳定性的敏感分析44-45
• 3.3.5 主梁刚度对稳定性的敏感分析45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 钢拱塔斜拉桥施工阶段稳定性分析47-64
• 4.1 施工阶段有限元模型建立47-53
• 4.1.1 本桥施工流程47-50
• 4.1.2 施工阶段模型50-53
• 4.2 施工阶段第一类稳定性分析53-61
• 4.2.1 施工全过程稳定性分析53-55
• 4.2.2 典型施工阶段稳定性分析55-60
• 4.2.3 考虑几何非线性的第一类稳定分析60-61
• 4.3 施工阶段第二类稳定分析61-63
• 4.4 本章小结63-64
• 第五章 钢拱塔斜拉桥施工阶段稳定性影响因素分析64-75
• 5.1 风荷载对施工阶段稳定性影响分析64-66
• 5.1.1 第一类稳定性分析64-65
• 5.1.2 第二类稳定性分析65-66
• 5.2 临时墩设置对施工阶段稳定性影响分析66-68
• 5.2.1 第一类稳定性分析66-67
• 5.2.2 第二类稳定性分析67-68
• 5.3 结构参数对施工阶段稳定性影响分析68-74
• 5.3.1 索力变化对第一类、第二类稳定影响分析68-69
• 5.3.2 恒载变化对第一类、第二类稳定影响分析69-71
• 5.3.3 拉索面积变化对第一类、第二类稳定影响分析71-72
• 5.3.4 索塔刚度变化对第一类、第二类稳定影响分析72-73
• 5.3.5 主梁刚度变化对第一类、第二类稳定影响分析73-74
• 5.4 本章小结74-75
• 结论与展望75-76
• 结论75
• 展望75-76
• 参考文献76-79
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果79-80
• 致谢80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：701738