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大跨度钢塔斜拉桥设计参数与静动力特性分析
| 论文题名： | 大跨度钢塔斜拉桥设计参数与静动力特性分析 |
| 关键词： | 大跨度钢塔斜拉桥;结构设计;静力性能;地震响应特性;有限元模型 |
| 摘要： | 大跨度钢塔斜拉桥具有良好的抗震性能且能够有效利用国内过剩的钢铁产能，但目前国内已建的主跨超过400m的钢塔斜拉桥仅有3座，且其桥塔均为钢—混组合型结构。本文在参照南京三桥的桥跨布置和截面尺寸的基础上，拟建了一座有别于原设计的全钢塔斜拉桥理论模型，并针对该理论模型的静动力特性展开了分析，主要完成了以下研究工作: (1)在深入研究文献资料的基础上，调研了国内外钢塔斜拉桥的发展概况，论述了斜拉桥索塔的结构形式和力学性能以及斜拉桥的静动力计算理论，为斜拉桥钢塔相关参数的分析提供了理论依据; (2)采用空间桥梁专用软件，建立了全钢塔斜拉桥的有限元模型，并对该桥成桥阶段的索力进行了调整，对其主梁的竖向挠度、斜拉索的应力幅和安全系数、主塔和主梁的应力、三个典型施工阶段（裸塔阶段、最大双悬臂阶段、最大单悬臂阶段）桥梁的第一类稳定性等内容进行了静力验算，对该结构的自振特性进行了分析讨论; (3)研究了主塔横梁的数量、位置、刚度等参数的变化对主塔横向位移、主塔应力分布、三个典型施工阶段桥梁第一类稳定性的影响，归纳总结了通过调整主塔横梁的布置方式来提高结构成桥阶段刚度、强度和其施工阶段稳定性的有效措施; (4)分析了桥塔和边墩下的桩基结构在有限元软件中的建模方式、桥塔质量、桥塔和主梁间纵向约束刚度等参数对结构地震响应的影响，说明了想要通过有限元软件准确得到结构的地震响应而需要模拟桩基结构且考虑桩—土相互作用的必要性，研究了采用轻质材料导致的桥塔质量改变对桥梁地震响应的影响，得到了对本文计算模型抗震有利的塔—梁间纵向约束的刚度取值。 综上所述，本文对与桥塔相关的六组重要参数所进行的静动力分析，其分析结论可为同类钢塔斜拉桥的参数设定提供一定的技术参考。 |
| 作者： | 朱若文 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 雷俊卿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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