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超大跨径部分地锚交叉索斜拉桥交叉索网结构研究
| 论文题名： | 超大跨径部分地锚交叉索斜拉桥交叉索网结构研究 |
| 关键词： | 超大跨径;数值分析;部分地锚交叉索斜拉桥;交叉索网结构;等效承载;静力特性 |
| 摘要： | 常规超大跨径斜拉桥结构体系存在主梁轴力过大、桥塔过高、跨中刚度偏小等难以克服的问题。部分地锚交叉索斜拉桥以创新的斜拉桥结构体系诊治了限制斜拉桥跨径增长的“顽疾”，其能够将斜拉桥的经济跨径拉大到1400m甚至更大。其中，交叉索网结构便是这种新型斜拉桥结构体系突破常规瓶颈的关键。本文对部分地锚交叉索斜拉桥中的交叉索网结构进行了详细的研究，主要完成了以下工作: (1)特殊的结构体系使得交叉索段主梁的整体受力、索-梁锚固构造、局部应力分布与常规斜拉桥不同，有必要对其进行全面的分析。以1408m部分地锚交叉索斜拉桥方案与1408m常规体系斜拉桥方案为基础，分别建立了整体梁单元模型以及主梁局部模型，在整体受力分析的基础上进一步分析了扁平钢箱梁在拉索交叉锚固作用下的应力分布。结果表明，新体系斜拉桥相较常规体系斜拉桥主梁最大恒载轴力削减了28.7％，最大活载轴力削减了27.5％;交叉索段主梁锚固区最大Mises应力为108MPa;拉索水平分力不再累积使得交叉索段主梁整体处于很低的应力水平。证明了新体系斜拉桥主梁受力的优越性以及新型交叉拉索索-梁锚固结构的合理性。 (2)针对部分地锚交叉索斜拉桥超长交叉拉索长度较长、倾角较小的特点，对斜拉索的参数特性进行了全面的分析。以1408m交叉索斜拉桥方案为基础，计算了超长交叉拉索的静力特性，得出了准确的拉索梁端竖向刚度、承载效率等参数，计算得到每对交叉拉索的梁端等效承载效率在0.85左右。 (3)说明了新型部分地锚交叉索斜拉桥各个结构工程量和单价的计算方法。对比计算了1408m新体系和常规体系斜拉桥方案工程造价，新体系斜拉桥方案总建安费相对减少了10.8％。分析了增加交叉拉索对新体系斜拉桥经济性的影响，证明了最经济的交叉索梁段占跨径之比在0.25左右;跨径越长，塔高越矮，设置交叉拉索能节约的费用就越多。 |
| 作者： | 周捷 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 邵旭东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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