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高墩大跨矮塔斜拉桥静力与稳定性研究
| 论文题名： | 高墩大跨矮塔斜拉桥静力与稳定性研究 |
| 关键词： | 大跨矮塔斜拉桥;结构设计;静力性能;稳定性 |
| 摘要： | 矮塔斜拉桥凭借其塔较矮、梁较刚、索集中，具有性能优越、造型美观、经济指标良好等优点，近30年来在世界各地桥梁工程中得到广泛应用。本文以一高墩大跨矮塔斜拉桥——洪溪大桥为背景，对其静力性能及其稳定性进行分析，并通过改变设计参数，研究各个设计参数对矮塔斜拉桥的静力与稳定性能的影响，为今后矮塔斜拉桥的结构设计提供参考。 论文首先介绍了矮塔斜拉桥的国内外发展现状以及发展趋势，综述了矮塔斜拉桥的结构特点、受力特性、构造及其研究进展，提出了矮塔斜拉桥存在和进一步需要研究的问题。其次，采用MIDAS/CIVIL软件对洪溪大桥建立了有限元模型，对最大双悬臂、最大单悬臂、成桥恒载及运营状态下等四种工况下的结构静力性能进行分析。再次，对裸塔+0＃块、最大双悬臂、最大单悬臂和成桥运营这四个工况下的线性稳定和几何非线性稳定进行分析。最后，以洪溪大桥原型为基础，通过改变梁高、边主跨比、塔根无索区长度、跨中无索区长度、塔跨比、桥塔尺寸、桥塔形式、斜拉索布置形式和桥墩尺寸等参数，分析了各个设计参数变化对结构静力性能和稳定性的影响，并探讨适宜的设计参数取值。 研究结果表明:洪溪大桥结构设计合理，结构的承载能力和正常使用状况下的挠度和应力均满足桥梁设计规范的要求。该桥稳定系数较大，失稳形态主要表现为塔墩的纵向失稳，最不稳定阶段为最大双悬臂阶段，同时结构几何非线性因素对最大双悬臂阶段的稳定性影响也最大。矮塔斜拉桥由于塔高较矮，桥塔的参数变化对结构静力特性的影响较小，梁高、边主跨比、塔跨比、跨中无索区长度变化对结构的静力特性影响较大，在设计过程中应当注重这几个参数的选取。在稳定性方面，高墩大跨矮塔斜拉桥稳定性主要由桥墩控制，增大桥墩截面尺寸能有效增强结构稳定。 |
| 作者： | 杨强 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 张新军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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