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主缆布置对三塔悬索桥受力影响分析
| 论文题名： | 主缆布置对三塔悬索桥受力影响分析 |
| 关键词： | 三塔悬索桥;索面布置;整体刚度;成桥静力;结构变形 |
| 摘要： | 近几年，有着跨越能力强和综合成本低等优点的多塔悬索桥备受桥梁界关注，但在最不利荷载工况下，多塔悬索桥主梁挠度过大、中塔受力复杂和主缆在中塔鞍座处抗滑移系数不足等因素限制了多塔悬索桥的进一步发展。为解决这些问题，本文从三塔悬索桥主缆布置形式入手，运用解析计算和数值模拟相结合的方法，分析不同主缆布置形式对三塔悬索桥整体刚度、成桥静力和结构变形的影响。具体分析与研究工作如下: 本文总结了现有悬索桥主缆布置形式的演变过程，并对三塔悬索桥中塔受力复杂解决办法进行总结分析，提出三塔四索面悬索桥这一结构体系。 根据悬索桥已有主缆线形计算理论，探索适用于三塔悬索桥主缆线形的计算方法。最终得出拥有大柔度、长跨径和密布吊杆的三塔悬索桥在主缆线形计算时，节线法、抛物线法和悬链线法三者计算的结果相差在毫米数量级范围内，可知这三种方法均可以在三塔悬索桥建立有限元模型时提供坐标数据，完善三塔悬索桥在Midas/civil中不能直接用悬索桥建模助手进行建模的缺陷。 阐述了悬索桥分析的有关理论，并对均布荷载作用时，高低缆索间的荷载重新分配表达式进行了推导优化，提高了由荷载引起主缆垂度改变量的计算精度。根据等效弹簧刚度原理，将加载跨主缆两端等效为弹簧，建立多塔悬索桥静力力学模型，根据三塔悬索桥纵桥向传力机理，分析三塔四索面悬索桥加载跨主缆两端等效弹簧刚度、中塔位移和加劲梁挠度解析公式，并通过建立有限元模型进行数值解和解析解的比对，结果表明两种方法计算结果是基本吻合的，解析计算可更加精确、快捷的用于指导设计与施工。 根据三塔悬索桥中塔刚度的有关理论及设计规范，分析在最不利荷载工况下，不同主缆布置的多塔悬索桥中塔刚度计算方法及合理取值。基于中塔刚度的取值对悬索桥结构受力及变形有着非常大的影响，进而对两种不同索面布置的三塔悬索桥结构参数进行研究，探索在改变跨径、垂跨比和桥面恒载等主要设计参数对中塔刚度极其取值范围变化的影响，为设计和施工提供理论依据。 |
| 作者： | 王瑞涛 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 包立新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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