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原文传递悬浮施工栈桥力学特性研究

论文题名：	悬浮施工栈桥力学特性研究
关键词：	悬浮施工栈桥;锚索振动;水动力特性;频域分析
摘要：	悬浮施工栈桥作为跨深水区桥梁建设过程中的一种新型辅助设施，拥有良好的使用价值和发展潜力。作为一种新的交通结构物，针对悬浮隧施工栈桥的工程可行性、锚固系统局部失效对结构安全性能的影响以及在波浪作用中结构的水动力特性和力学响应行为进行了研究分析。本文的主要工作内容如下：　　(1)通过模型试验验证工程可行性。悬浮施工栈桥在正式投入使用之前，模型试验是研究其在水中的受力性能和工程可行性的关键方法。为了模拟悬浮施工栈桥在荷载作用下的运动特点，进行了悬浮施工栈桥在不同等级荷载作用下的模型试验，同时与数值模型计算结果进行对比；并对原型结构有限元模型进行加载分析，根据试验现象和计算结果，分析了悬浮施工栈桥在荷载作用下的竖向结构位移和锚索索力分布，验证该结构和锚索布置方案的可行性和合理性。　　(2)锚索局部失效工况下的静、动力分析。为研究锚索在局部失效状况下的索力重分布和对结构的影响，基于悬浮施工栈桥的设计参数，对原型结构有限元模型进行计算，根据锚索索力和结构变形的计算结果，分析了锚固系统的索力重分布规律和可能发生的结构位移；并通过建立考虑大垂度效应的悬浮施工栈桥-锚索耦合非线性方程，计算分析了锚索局部失效状况下出现大幅振动的情况，研究了不同的参数变化会对锚索振动造成的影响。　　(3)悬浮施工栈桥的水动力特性及波浪作用下的力学响应。由于悬浮施工栈桥受锚固系统的锚固，在不考虑锚索发生失效的情况下，对悬浮施工栈桥在不同深度、不同波浪入射角度下的水动力特性进行频域计算分析，并考虑锚索的张拉力，对桥体在不同波浪入射角度下的结构运动幅度、锚索张力和长度的变化进行了时域分析，探讨了波浪作用下结构的力学响应问题。
作者：	李中流
专业：	土木工程
导师：	刘耀东
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖北工业大学
学位年度：	2022