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单叶双曲面空间缆索体系悬索桥静载试验研究
| 论文题名： | 单叶双曲面空间缆索体系悬索桥静载试验研究 |
| 关键词： | 大跨度悬索桥;单叶双曲面;空间缆索体系;静力试验;静风稳定性 |
| 摘要： | 借鉴西藏墨脱藤网悬索桥，利用单叶双曲面的直纹特性，改革传统的平行缆索体系悬索桥，将粗重的集中缆索改为分散的空间缆索，提出单叶双曲面空间缆索体系超大跨径悬索桥。本文通过模型试验和有限元分析相结合的方法，进行单叶双曲面空间缆索悬索桥的静力特性分析研究。主要研究内容如下: 以4000米级琼州海峡超大跨径悬索桥为背景，制作15米的单叶双曲面空间缆索悬索桥和平行缆索悬索桥两个对比试验模型，进行竖向堆载试验、水平荷载试验和移动铁块荷载试验，开展空间缆索体系悬索桥的静力特性试验分析研究。试验表明，随着竖向荷载增加，空间缆索悬索桥的主缆应力线性增加，空间缆索协同工作能力强，空间缆索悬索桥结构整体性好。随着堆载荷载增加，空间缆索内力增加，空间缆索体系的竖向刚度和水平刚度不断增加，空间缆索悬索桥的重力刚度具有竖向和水平向的双向特性。单叶双曲面空间缆索体系提供了较大的水平向分力，空间缆索悬索桥的水平位移远小于平行缆索悬索桥的水平位移，单叶双曲面空间缆索悬索桥的水平向刚度具有较大的提高。 建立MIDAS三维有限元分析模型，对模型试验进行仿真分析，试验结果和有限元结果进行对比分析，两者结果能够很好的吻合。进行单叶双曲面空间缆索悬索桥和平行缆索悬索桥的结构静力特性对比分析，证实了空间悬索桥可有效地提高大跨径悬索桥的横向刚度，并进行了空间悬索桥结构的静力性能影响因素分析研究。 建立4000米级单叶双曲面空间缆索悬索桥和平行缆索悬索桥有限元对比分析模型，开展成桥状态下主缆内力和结构位移等静力特性分析研究，通过CFD法得出桥梁断面三分力系数，进行平行索面悬索桥和空间缆索悬索桥侧倾临界风速和扭转发散临界风速的对比计算分析。研究表明，超大跨径单叶双曲面空间缆索悬索桥具有良好的静风稳定性能。 |
| 作者： | 陈凯 |
| 专业： | 土木工程;结构工程 |
| 导师： | 徐文平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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