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三塔混合梁斜拉桥施工控制和钢混结合段受力性能研究
| 论文题名： | 三塔混合梁斜拉桥施工控制和钢混结合段受力性能研究 |
| 关键词： | 斜拉桥;钢混结合段;施工控制;参数敏感性;有限元 |
| 摘要： | 混合梁斜拉桥具有结构性能好、受力合理、跨越能力强且外形优美等优点，使其在大跨度桥梁工程中被广泛的应用。混合梁斜拉桥结构受力复杂，施工程序繁杂，影响结构成桥状态的因素很多，因此施工控制成为桥梁建设过程中不可缺少的一部分，对桥梁结构进行参数敏感性分析显得尤为必要。钢混结合段作为钢箱梁与混凝土箱梁之间的关键梁段，承担着保证主梁之间力的传递、刚度的过渡及主梁连续性过渡流畅的任务，其结构和受力及其复杂，受力好坏直接关系着结构的安全性能，因此有必要对钢混结合段进行受力分析。本文以邻玉长江六桥为研究背景，主要研究内容和成果如下: (1)介绍了混合梁斜拉桥的发展概况，阐述了斜拉桥施工控制的相关基本理论，包括控制目标、工作内容、控制方法、影响因素等; (2)结合全桥有限元模型，从整体受力的角度分析钢混结合段在施工阶段和成桥运营阶段的受力情况，并提取了最大轴力、最大正弯矩、最大负弯矩的荷载工况的内力数据，为建立局部钢混结合段精细模型提供边界荷载，且根据全桥计算的结果，设计监控方案; (3)采用Midas/Civil建立邻玉长江六桥全桥模型，选取主梁自重、斜拉索初张力、临时荷载、主梁刚度、斜拉索刚度以及温度等作为敏感性参数，分别分析这些参数单独变化和组合变化对结构成桥状态下的主梁线形，斜拉索索力、主梁应力以及索塔塔顶位移的影响规律。通过分析研究可知:参数单独变化时，对于主梁成桥线形，敏感因素为主梁自重、斜拉索索力、拉索弹模;对于成桥索力，敏感因素为拉索弹模、主梁自重。对于成桥主梁应力，敏感因素为拉索弹模、主梁自重;对于桥塔偏位，敏感因素为斜拉索索力、拉索弹模、主梁自重;参数组合变化时，主梁自重与主梁刚度、主梁自重与系统温度组合的成桥响应、斜拉索初张力和斜拉索弹性模量组合的成桥响应较大; (4)通过Midas/FEA建立钢混结合段局部精细有限元模型，进行结构细部仿真分析，加入全桥模型所提取的最不利荷载工况，研究在不同荷载工况下钢混结合段应力分布及受力特点:对于整个钢混结合段的应力变化情况，最大正弯矩工况下的应力整体大于最大纵向轴力工况和最大负弯矩工况下的应力。钢箱梁面板应力从钢箱梁侧向混凝土梁呈侧逐渐减小的趋势，在承压板过渡到钢混结合段的应力变化幅度相对较大，原因在于承压板的应力重分布作用，内力从钢箱梁侧经过承压板一部分内力传递至钢混结合段中的混凝土中，另一部分经过钢格室顶底板、加劲肋、钢格室腹板传递到混凝土梁中。 |
| 作者： | 过黄喜 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘建;胡柏学 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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