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大吨位转体斜拉桥施工控制研究与球铰参数分析
| 论文题名： | 大吨位转体斜拉桥施工控制研究与球铰参数分析 |
| 关键词： | 斜拉桥;转体施工法;球铰接触应力;设计参数 |
| 摘要： | 近年来，我国交通事业快速发展，交通线路纵横交错，桥梁跨线施工的情况越来越多，而转体施工方法能很好的解决这一施工难题。在不妨碍正常交通运营的同时确保了桥梁建设的质量和安全。斜拉桥以其出色的跨越能力和美观的造型，在城市中常作为跨越既有线路的首选桥型。随着转体施工技术的发展，转体桥的吨位不断增大，越来越多的大跨度斜拉桥施工会采用转体施工法，但是目前对于转体施工技术的理论基础落后于实践，主要依赖以往经验。本文以某在建的转体斜拉桥为工程背景，建立有限元仿真模型，分析了风荷载作用下斜拉桥最大悬臂状态的力学性能；通过对比分析球铰接触应力的理论计算值和有限元计算结果，验证了本桥球铰接触应力的合理性；考察了球铰设计参数对球铰接触面应力的影响，并为转动球铰的设计提供有效建议。本文的主要研究内容与结论如下： （1）通过Midas/Civil软件创建了斜拉桥8号主塔转体梁段的空间有限元模型，对最大悬臂状态下的稳定性和受力性能进行分析，结果表明：转体前和转动过程中转体斜拉桥均不会发生倾覆失稳，并确定了球铰结构在风荷载作用下为最不利位置。 （2）利用ABAQUS软件建立球铰体系有限元模型，进行局部非线性分析并对比了理论计算值和有限元计算结果，结果表明：本球铰接触面有限元计算所得的应力结果符合理论变化规律，有限元分析计算具有较高的可行性，球铰结构应力分布规律符合结构的受力特点。 （3）通过分析风荷载作用下球铰结构的应力状态，结果表明：匀速转动过程中，最不利风速荷载作用下，球铰已经不安全，需尽量控制在风速15m/s即七级风速以下同时做好防护措施。 （4）通过对球铰设计参数的敏感性分析，系统考察了支承半径、曲率半径等球铰结构设计参数对球铰接触面应力的影响，提出了球铰圆心角合理范围可以在[7°,18°]之间，为日后修建同类大吨位转体斜拉桥提供借鉴和参考。 |
| 作者： | 余培海 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘浪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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