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原文传递矮塔斜拉桥结构受力特性研究

论文题名：	矮塔斜拉桥结构受力特性研究
关键词：	矮塔斜拉桥;受力特性;灵江大桥;有限元理论;宽箱梁
摘要：	矮塔斜拉桥是一种新型组合结构体系。由于其良好的经济特性和美学效果，近些年在国内外得到了广泛的应用，但理论研究则相对滞后，本文以一座在建的矮塔斜拉桥--灵江大桥为工程背景，针对工程应用中的若干问题展开研究。本文回顾了矮塔斜拉桥的起源、国内外发展状况和国内外学者对该体系的研究现状，简述了有限元理论的发展历史、现状、应用前景、理论基础和分析过程，详述了箱梁的受力特点，特别是剪力滞和畸变效应，认为利用有限单元法和有限元软件，可以对宽箱梁的特殊力学特性进行准确分析。本文运用MIDAS/CIVIL软件对灵江大桥建立了平面梁单元模型，对单塔最大双悬臂、半桥合拢、成桥恒载作用及单跨4车道活载作用等四种工况下的索、塔、梁进行结构静力分析。应用刚性支承连续梁法，以调整索力来弥补塔高变化的方法，探讨了矮塔斜拉桥塔高的优化问题。根据宽箱梁的受力特点，建立了灵江大桥的ANSYS空间实体模型，并对各单跨活载作用下的剪力滞效应进行分析，得到了主梁顶、底板的剪力滞变化规律。对建立的平面、空间模型的动力特性进行了对比分析，可知前者的低阶频率略低于后者，两者比较接近；高阶频率高于后者，两者相差较大；平面模型比空间模型的动刚度大。为了更好的理解矮塔斜拉桥的动力特性，还建立了平面梁单元的连续刚构模型，并与平面梁单元的矮塔斜拉模型进行了对比分析，结果表明，矮塔斜拉模型由于索、塔、梁的高阶振型耦合显著，其振型较连续刚构复杂，灵江大桥的动力特性主要由主梁的动力特性决定，其结构整体刚度较大，基本自振周期较斜拉桥短，不属于柔性结构。
作者：	徐洪权
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	蔡金标
授予学位：	硕士
授予学位单位：	浙江大学建筑工程学院
学位年度：	2008
正文语种：	中文