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大跨径钢箱梁斜拉桥施工过程静力性能研究
| 论文题名： | 大跨径钢箱梁斜拉桥施工过程静力性能研究 |
| 关键词： | 大跨径钢箱梁斜拉桥;施工过程;静力性能;计算方法 |
| 摘要： | 斜拉桥在现代桥梁中占据着越来越重要的地位,近年来,随着斜拉桥设计理论的成熟、施工技术的进步和新型材料的涌现,斜拉桥跨度不断增大,现已突破千米级大关。随着斜拉桥跨径的增大,结构刚度和稳定性相对降低,特别是在施工过程中,由于最终体系尚未形成,结构刚度小、变形大,在各种因素影响下,施工受力状态可能最为不利。本文以象山港公路大桥为背景,在总结前人研究成果和各国设计经验的基础上,对大跨径钢箱梁斜拉桥施工过程静力性能进行了以下研究: 首先,利用有限元分析软件建立模型,基于最小弯曲能量法和正装迭代法确定出合理成桥状态和施工过程斜拉索初张力,在此基础上采用前进分析法对大跨径钢箱梁斜拉桥整个施工过程进行静力线性分析。通过分析得到各施工阶段结构位移及内力的变化情况,结果表明施工全过程结构受力满足要求,成桥阶段主梁和索塔应力、斜拉索索力及支座反力等均满足成桥目标要求,且在正常使用阶段永久作用+公路I级作用效应组合下,结构受力安全。 基于斜拉桥几何非线性分析理论和方法,综合考虑拉索垂度效应、梁—柱效应和结构大位移三个几何非线性因素对大跨径钢箱梁斜拉桥施工过程受力状态的影响,利用有限元分析软件进行施工过程非线性静力分析,通过与线性分析结果进行比较,得到各施工阶段的几何非线性效应。结果表明:施工过程中几何非线性对结构变形和内力的影响很大,且其影响随着主梁悬臂施工长度的增加而增大;最大单悬臂状态时,几何非线性对主梁位移和内力的影响接近20％,成桥状态二期恒载作用下,几何非线性对主梁跨中位移影响达13.1%,几何非线性效应已不容忽视。 介绍了斜拉桥静阵风荷载的计算方法,并给出象山港公路大桥静阵风荷载的相关计算参数,在-3°、0°和3°三个风攻角下对大跨径钢箱梁斜拉桥施工过程静阵风响应进行分析研究。分析结果表明,在施工过程20年一遇基本风速40.9m/s作用下,结构受力安全,静风稳定性良好,进而从抗风角度考虑,确定了临时墩的工作范围,并提出了施工过程的抗风措施。 |
| 作者： | 贾聪惠 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 狄谨 |
| 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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