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大跨度公铁两用斜拉桥稳定性分析
| 论文题名： | 大跨度公铁两用斜拉桥稳定性分析 |
| 关键词： | 公铁两用斜拉桥;设计参数;稳定性分析;有限元模型 |
| 摘要： | 本文以某大跨度公铁两用斜拉桥为工程背景，通过理论分析和有限元数值模拟计算两种方法对其稳定性进行研究，分别得到大跨度公铁两用斜拉桥施工阶段和成桥状态下的稳定性分布规律，为今后大跨度公铁两用斜拉桥的设计分析提供技术参考。本文主要完成了以下研究工作: (1)详细阐述了公铁两用斜拉桥的发展状况和结构特点，结构稳定性分析理论、分析方法和斜拉桥稳定分析的有限元理论，并对斜拉桥稳定安全系数标准进行了探讨分析。 (2)采用大型有限元软件Midas Civil建立大跨度公铁两用斜拉桥有限元模型，并对其施工阶段和成桥状态分别进行稳定性分析。根据计算分析结果，获得了大跨度公铁两用斜拉桥的屈曲模态和稳定安全系数的变化趋势，结果表明，大跨度公铁两用斜拉桥在成桥阶段易发生整体稳定性问题，而在施工阶段更易发生局部稳定性问题。 (3)根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)和《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005)中压弯杆件的计算公式，对最大双悬臂、最大单悬臂和成桥阶段三个典型施工阶段最不利杆件进行了杆件稳定性计算分析。分析结果表明，采用理论公式计算方法得到的数值结果与采用有限元方法得到的第二类稳定性计算分析结果吻合较好。 (4)对大跨度公铁两用斜拉桥施工阶段有限元模型进行稳定性分析，根据所建立的有限元模型，分别考虑主桁类型、主桁高度、主塔刚度及斜拉索面积的变化对施工阶段稳定性的影响。并考虑施工方法的改变对施工阶段稳定性的影响，施工方法的改变对施工阶段的稳定性具有显著影响。 (5)根据所建立的有限元模型，考虑最大双悬臂、最大单悬臂和成桥阶段三个典型施工阶段不同位置斜拉索断裂的影响，并进行计算分析。根据计算分析结果可知斜拉索断裂对稳定性具有一定影响，应引起设计、施工和养护维修的注意，确保结构安全。 综上所述，本文通过对大跨度公铁两用斜拉桥的有限元模型进行计算分析，得到其施工阶段第一类和第二类稳定性规律，并考虑设计参数的改变对施工阶段及成桥状态稳定性的影响，为同类斜拉桥设计提供一定的技术参考。 |
| 作者： | 王鸿飞 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 雷俊卿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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