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大跨度分体式钢箱梁斜拉桥极限承载力分析
| 论文题名： | 大跨度分体式钢箱梁斜拉桥极限承载力分析 |
| 关键词： | 钢箱梁斜拉桥;极限承载力;非线性;结构参数 |
| 摘要： | 主跨806m的芜湖长江公路二桥具有分体式钢箱梁、四索面斜拉桥的结构特点，这使得每一幅单梁可以由两幅索面悬挂，独立性较好，通过一定间距的箱形横梁连接共同受力。本文主要研究芜湖长江公路二桥的极限承载能力，并对其进行参数分析，旨在搞清分体式钢箱梁斜拉桥的极限承载力的机理，从整体上把握桥梁的极限承载力行为和安全储备，不仅可为同类型桥梁的设计提供参考，也可为芜湖长江公路二桥健康监测系统设计提供依据。 论文的主要研究工作及其结论包括: 1.建立了芜湖长江公路二桥的双主梁有限元模型，进行了弹性稳定的特征值屈曲分析，分析了横梁刚度对分体式钢箱梁斜拉桥整体弹性稳定性的影响。计算结果表明:一阶失稳模态为面内失稳，增大横梁刚度会提高结构整体稳定性。 2.考虑几何和材料双重非线性，计算了芜湖长江公路二桥的极限承载力，并研究了结构非线性因素对大跨度分体式钢箱梁斜拉桥极限承载力的影响，分析了破坏路径。结果显示:在全桥均布活载作用下，跨中斜拉索的失效导致了全桥极限承载力的丧失。因此斜拉桥的极限承载力是由斜拉索的材料非线性控制的。 3.重点分析了各种参数对大跨度分体式钢箱梁斜拉桥极限承载力的影响。比较了漂浮体系、半漂浮体系和刚构体系三种不同结构体系下斜拉桥的整体受力和极限承载力，分别对比了不同荷载分布方式对结构极限承载力的影响，分析了单幅均布活荷载下索力的横向分布情况，详细讨论了结构设计参数对极限承载力的影响。结果表明:半漂浮体系与全漂浮体系的计算结果非常接近，刚构体系极限承载能力相对较好。荷载的分布方式对结构极限承载力影响明显，在极限承载力状态下，关键断面处四根拉索应力增量基本保持为线性的。因此，四幅索面在极限荷载作用下索力的横向分配是均匀的，分体式箱梁仍保持良好的共同工作状态。在非对称荷载作用下，横梁间距对结构的极限承载力有重要影响。改变辅助墩到边墩的距离，仅对辅助墩附近结构的内力和变形有明显影响，对结构极限承载力影响不明显。 |
| 作者： | 王孟洋 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 任伟新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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