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大跨度高铁矮塔斜拉桥施工控制与动力特性研究
| 论文题名： | 大跨度高铁矮塔斜拉桥施工控制与动力特性研究 |
| 关键词： | 矮塔斜拉桥;施工分析;稳定性;动力响应 |
| 摘要： | 矮塔斜拉桥结合了一般斜拉桥与连续梁桥两者的特点，其跨越能力比连续梁大，抗振动性能比斜拉桥好，施工方便，并且外观丰富柔美，被广泛的应用于高速铁路中。但由于桥梁施工步骤多，需要对桥梁施工阶段进行分析，并且研究列车荷载作用下桥梁的动力响应，以达到高速列车的行车要求。 本文以新建福厦铁路雷公山特大桥（118m+224m+118m）矮塔斜拉桥为工程背景，根据设计图纸以及现场实际情况，选取合理的参数，使用Midascivil建立有限元分析模型，主要内容如下： （1）通过进行施工过程的分析，桥梁最大悬臂和成桥阶段的受力与位移结果合理。分析施工过程中主梁的应力，斜拉索索力变化规律，可以更好的为现场施工提供参考。 （2）通过对桥梁结构进行参数敏感性分析，对桥梁累计位移而言，该桥各设计参数中主梁容重、拉索拉力、预应力、索梁温差为主要敏感性参数，混凝土弹性模量、整体升温、临时荷载、二期恒载，混凝土收缩徐变为次要敏感性参数；对桥梁内力而言，主梁自重、预应力、拉索拉力、以及收缩徐变为主要敏感参数，其他为次敏感参数；对于成桥斜拉索索力而言，二次补张、索梁温差与混凝土收缩徐变为主要敏感参数。 （3）在不同荷载组合下，用线弹性分析方法分析桥梁在最大双悬臂、最大单悬臂与成桥阶段的稳定性。结果表明桥梁最小稳定系数为15.96，满足规范要求。不同施工阶段桥梁的稳定系数相差不大，桥梁失稳模态主要以桥塔的横弯为主。 （4）学习结构动力特性分析理论，运用多重Rizt向量法，计算该桥的振型与频率，得到桥梁的前8阶振型以主梁竖弯振动为主。 （5）通过简化16编组列车荷载模型，计算列车速度250km/h~400km/h匀速过桥时，桥梁塔顶纵向位移和纵向加速度，跨中挠度和加速度都随着列车速度的提高而不同程度的增大。中跨跨中竖向动力系数与斜拉索应力动力系数都随速度的增加而增大，说明列车的行驶速度对桥梁的动力响应影响较大。 （6）根据我国铁路桥梁相关规范关于动力性能评定标准，梁体竖向与横向位移与加速度远小于规定限值，说明当此列车以250km/h~400km/h速度区间运行时，桥梁结构动力特性良好。 |
| 作者： | 李进州 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 季日臣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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