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结合梁自锚式悬索桥主缆锚固区传力机理研究
| 论文题名： | 结合梁自锚式悬索桥主缆锚固区传力机理研究 |
| 关键词： | 悬索桥;钢砼结合梁;传力机理;受力性能;有限元模型 |
| 摘要： | 自锚式悬索桥近年来发展很快，桥型也日益多样化，过去建造的自锚式悬索桥主梁大多采用钢结构或混凝土结构，现在钢—砼结合梁作为一种新的桥梁结构形式已经被运用于自锚式悬索桥中。钢—砼结合梁独特的受力性能与结合梁自锚式悬索桥建设的不断增加，使得对其主缆力在锚固区内的传递机理研究愈加受到重视。本文结合银川滨河黄河大桥，对结合梁自锚式悬索桥进行了研究，具体研究内容与取得成果如下: (1)基于实桥对主梁各位置应力应变进行测试，分析主梁内力分布规律，根据实际结构分别建立了全桥杆系有限元模型和主缆锚固区局部精细有限元模型，根据以往研究成果对主梁不同材料的连接进行模拟，并将计算结果与测试进行对比，验证了计算模型的正确性; (2)根据有限元分析结果，对主缆锚固区的应力分布规律、剪力钉滑移情况和各构件轴力分担比例进行了分析，得出了主缆力在锚固区内的传递路径;在此基础上分析了主梁在多倍荷载下的受力性能，对主缆锚固区的承载能力极限状态进行探究，得出了锚固区极限状态下的破坏形式; (3)基于对主缆力传力途径及承载力极限状态的分析，提出不同参数的主缆锚固区设计方案，比较不同设计参数对锚固力传递机理与锚固区受力性能的影响，对结合梁自锚式悬索桥主缆锚固区的设计方法进行了探讨。 分析结果表明:主梁在承受主缆锚固力后发生纵向压缩与面外弯曲，锚碇通过与主梁锚固加强部腹板的焊缝将主缆纵向力传递至腹板与顶板;顶板上的轴力以45°角向内扩散，一部分由纵梁腹板上方剪力钉传递到混凝土桥面板中，剩余部分通过剪力传递至纵梁腹板;在横梁作用下轴力由两侧扩散至中间，截面形成均匀整体受力，距梁端线20米处传力过程结束。在极限荷载下混凝土桥面板在端横梁上方发生拉裂，纵梁斜腹板与外腹板合拢的位置发生压裂，导致内部剪力钉失效发生破坏。降低端横梁宽度并加密普通横梁可以优化主缆力传递，横梁上剪力钉作用较小，可以采用集束布置以便施工。 |
| 作者： | 谢博 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 沈锐利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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