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原文传递塔梁分离式悬索桥结构特性研究

论文题名：	塔梁分离式悬索桥结构特性研究
关键词：	悬索桥;塔梁分离;结构特性;优化设计;限元仿真分析;疲劳性能
摘要：	湘西矮寨大桥所处地形特殊，锚碇、索塔和加劲梁的空间布置与常规悬索桥有所不同，其加劲梁长度小于索塔中心距，加劲梁两端支撑于山体上而不受桥塔支撑，主缆在索塔附近一定区域内无吊索，导致其力学特性与常规悬索桥存在一些差别，我们将这种桥塔与加劲梁完全分离的悬索桥结构形式称之为塔梁分离式悬索桥。　　这种结构布置避免了山体的巨量开挖，达到桥梁与环境相融合并保护环境的效果。为跨山区深切峡谷地形条件提供了一种全新的富有竞争力的悬索桥设计方案。在湘西矮寨大桥之前，国内外尚无塔梁分离式悬索桥的现成理论或者实践经验可供参考，为此作者以湘西矮寨大桥为研究对象，进行塔梁分离式悬索桥结构特性研究，以期为塔梁分离式悬索桥结构的发展提供相关理论指导，同时为今后类似的工程项目提供相关设计施工思路。鉴于此，在本文中作者主要做了以下研究工作: 　　 (1)详细介绍了塔梁分离式悬索桥主缆线形的分段抛物线、分段悬链线计算理论推导过程及其数值求解步骤;针对无索区增设辅助吊索情况的主缆线形理论做了详细叙述;通过索单元分析重点介绍了塔梁分离式悬索桥有限元计算理论。　　 (2)以湘西矮寨大桥工程为依托，全方位分析比较了在不同矢跨比、不同主缆刚度、不同加劲梁刚度条件下塔梁分离式悬索桥与常规悬索桥的主要构件的动静力以及疲劳性能，总结得出了塔梁分离式悬索桥结构性能的一般规律。　　 (3)分析了吊跨比参数对塔梁分离式悬索桥的静动力性能以及疲劳性能的影响，在此基础上，研究了塔梁分离式悬索桥极限无吊索区长度（极限吊跨比）的影响因素并建立了极限无索区长度的计算公式。　　 (4)对存在超长无吊索区的塔梁分离式悬索桥进行研究，通过分析比较提出设置竖向辅助岩锚索的解决方案，最后通过与常规悬索桥的比较来研究解决方案的力学特性。　　 (5)通过矮寨大桥全桥模型试验实测结果验证有限元仿真分析计算的理论值，以此论证有限元计算理论值的准确度与安全性。
作者：	刘汉彪
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	胡建华;邵旭东
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文