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斜拉—自锚式悬索协作体系桥稳定性研究
| 论文题名： | 斜拉—自锚式悬索协作体系桥稳定性研究 |
| 关键词： | 斜拉-自锚式悬索协作体系桥;稳定性;有限元模型;整体刚度 |
| 摘要： | 在现代科学技术快速发展的今天,人类跨越天堑鸿沟的能力已经大大超越了从前。斜拉桥、悬索桥及各种组合形式的桥梁为人类一次次刷新了桥梁最大跨越纪录。各种新材料、新技术的应用更是为桥梁设计构思和施工运营做出了卓越的贡献。但是,困难和挑战也接踵而来。随着桥梁跨度的不断增大,为提高桥梁的刚度就要加大桥梁的截面面积,同时引起自重增加,制约着桥梁跨度的继续发展。为了进一步提高桥梁的跨越能力,各种组合形式的桥梁涌现出来。斜拉—自锚式悬索协作体系桥便是其中之一。 斜拉—自锚式悬索协作体系桥结合了斜拉桥和自锚式悬索桥各自的优点,使结构受力更加合理化,提高了结构的整体刚度和抗风稳定性。但是,斜拉桥和自锚式悬索桥都是具有弹性支撑的高次超静定结构,在荷载作用下体现出非常强的几何非线性和材料非线性特征。加劲梁和桥塔在受到弯矩的同时,还会受到斜拉索和主缆传来的水平分力而产生轴向压力。由此,整个结构的稳定性便成为需要考虑的问题,而目前对这种组合体系桥梁的稳定性研究趋于空白。 本文以三塔斜拉—自锚式悬索协作体系桥为依托工程,对斜拉—自锚式悬索协作体系桥的稳定问题进行研究。 本文运用有限元分析软件MIDAS/Civil,建立斜拉—自锚式悬索协作体系桥的有限元模型,对整桥在不同荷载工况下的整体稳定性进行了研究,得出在恒载、车辆荷载以及风荷载的作用下,桥梁的整体稳定性良好的结论。本文还对桥梁体系的不同参数对稳定性的影响进行了研究。研究结果表明,悬索桥塔与桥墩的约束条件对整桥的稳定性影响较大,塔墩固结时,整桥稳定性较高,塔墩分离时,整桥稳定性较低;悬索桥段的矢跨比对整桥的稳定性影响较大,矢跨比越高,整桥稳定性越低;斜拉段加劲梁的截面高度对稳定性影响很大,加劲梁截面越高,整桥的稳定性越好;斜桥主塔的高度和截面形式对整桥的整体稳定性影响也很大,主塔越高、主塔截面面积越大,整桥的稳定性越好;斜拉索的对数对整桥的稳定性影响较小,斜拉索越多,整桥稳定性越低;斜拉索的间距对整桥的稳定性影响较小,斜拉索间距越大,整桥稳定性越低。 最后针对斜拉—自锚式悬索协作体系桥的整体稳定性进行总结,并提出建议。 |
| 作者： | 曹飞 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 赵煜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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