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自锚式斜拉-悬索协作体系桥力学行为分析
| 论文题名： | 自锚式斜拉-悬索协作体系桥力学行为分析 |
| 关键词： | 斜拉-悬索协作体系桥;合理成桥状态;施工过程控制;疲劳性能 |
| 摘要： | 斜拉-悬索协作体系桥将传统悬索桥和斜拉桥有机结合在一起，可以充分发挥两种桥型各自的优点，在特定条件下的大跨径桥梁的桥型选择中具有显著优势，近年来在现代桥梁建设中应用越来越受到重视。协作体系桥存在结构受力机理复杂、施工过程控制难度高以及端吊索疲劳等技术难点。 本文依托一座典型的自锚式斜拉-悬索协作体系桥—宁波常洪大桥，对其合理成桥状态的确定、施工过程控制与分析以及运营阶段拉索疲劳等方面展开了研究分析: (1)提出了用于找寻自锚式协作体系桥合理成桥状态的三步骤迭代分析法，获得了常洪大桥的合理成桥状态—缆索受力分布合理，塔、梁以轴压为主，结构线形与设计吻合;并对桥梁结构受力性能进行了分析和评估。 (2)基于无应力状态控制法，以确定的合理成桥状态为目标，探讨了自锚式斜拉-悬索协作体系桥梁采用“先斜拉后协作”施工方法中关键施工技术;在斜拉悬臂吊装阶段采用“线形浮动控制法”获得各阶段斜拉索合理张拉力;在体系转换阶段采用“拉索张力控制法”和“拉索分段长度控制法”分析吊索张拉方案，在比较了三种体系转换方案优劣基础上提出了最佳建议方案;理论施工成桥状态与合理成桥状态的内力、线形结果比较表明，无应力状态控制法应用于协作体系施工分析具有较高的控制精度。 (3)分析了协作体系桥梁的关键设计参数误差和施工误差对成桥结构线形的影响;获得了较为敏感的参数:主梁截面积、主梁节段制作长度和跨中合龙前几何偏差（悬臂端的竖向倾角和顺桥向相对位移差）;而且各参数对协作体系结构的影响均呈现线性比例分布且相互独立。 (4)基于蒙特卡罗方法模拟实测车流荷载，研究论述了随机车流荷载作用下典型位置拉索的疲劳响应，基于Miner损伤理论并考虑锈蚀因素和荷载增长效应分析了拉索的累积损伤。分析可知，协作体系的拉索疲劳问题与传统斜拉桥和悬索桥的规律基本一致，斜-吊索混合区的拉索无显著的疲劳问题，锈蚀因素对拉索的疲劳破坏起关键作用，需要重点做好拉索的防腐工作。 |
| 作者： | 李中培 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 张治成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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