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吉林兰旗松花江大桥结构模型试验及计算机仿真分析
| 论文题名： | 吉林兰旗松花江大桥结构模型试验及计算机仿真分析 |
| 关键词： | 斜拉桥;安全性;模型试验;仿真分析;MIDAS/Civil;结构模型 |
| 摘要： | 现代工程结构研究中，结构模型试验和计算机仿真分析是不可或缺的两大利器，二者相辅相成，互相促进。只有二者紧密结合才可为结构技术的发展带来更大辉煌。 本文以吉林兰旗松花江大桥斜拉段主桥为研究对象，通过对斜拉桥的全桥模型试验和计算仿真分析来研究主桥施工过程的安全性及成桥后大桥的安全性和可靠性，并结合理论计算分析，评价桥梁结构的工作性能，验证设计理论参数，确定复杂结构细节的应力状态，针对存在的问题提出相应的改进意见和建议。 主桥总体布置为：主跨为102.5m+240m+102.5m三跨预应力混凝土双塔单索面斜拉桥，主梁采用单箱三室箱形截面，塔墩固结，半漂浮体系。 模型以相似理论为设计基础，采用铝合金和钢结构来代替原桥的混凝土材料，模型斜拉索采用和实桥同样的材料——高强钢丝制作。本文将通过试验来验证相似理论在本模型试验中的正确性。在完全模拟施工过程及成桥后结构整体的受力特点的基础上，分析主梁剪力滞效应、主梁横梁的应力分布，根据以上基本原则，结合本桥特点，几何缩尺选用n=40、重力缩尺选用m=1。 全桥模型完全模拟全桥施工过程拼装，研究墩塔梁的受力状态及施工过程中结构的安全性；研究结构控制截面和关键部位的受力性能，研究主梁的剪滞效应及主梁横梁受载下的应力状况；研究成桥后荷载作用下结构的强度和刚度性能；验证预应力束的设置范围、幅度和数量的合理性；研究调索对结构内力及线型的影响。 计算机仿真的理论基础为有限元理论，本文通过大型有限元分析软件MIDAS/Civil对结构进行建模，应用梁格法建立箱梁模型对施工过程和成桥状态静载试验进行分析，然后建立局部模型，通过施加边界条件来研究控制截面的受力状态，同时说明了索力模拟、分阶段施工模拟及模拟加载的一些方法。 通过模型试验和计算仿真分析的结果对比，证明以上模拟方法合理的模拟了本桥的实际情况。通过结果分析对实桥的结构做出评价，并针对存在的问题，提出相应的改进意见和建议，这对桥梁的施工和成桥后的安全性有着重要的现实意义。 |
| 作者： | 方显 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 赵峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉科技大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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