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多塔斜拉-悬吊协作体系桥梁概念设计
| 论文题名： | 多塔斜拉-悬吊协作体系桥梁概念设计 |
| 关键词： | 多塔斜拉;悬吊协作体系;新式桥梁;桥梁设计;概念设计 |
| 摘要： | 多塔斜拉—悬吊协作体系桥梁是结合了斜拉桥和悬索桥特点的一种新的桥型。斜拉—悬吊协作体系桥梁的特点是发挥斜拉体系和悬吊体系各自的优点，以达到超强的跨越能力。它具有刚度大、锚锭小、动力性能优良以及造价低等方面的优势。但目前国内外对这种桥型的研究还较少，工程经验缺少。本文以主跨3000m的三塔斜拉—悬吊体系为研究对象，利用有限元软件Midas Civil建立模型，比较分析了主要结构设计参数对结构的影响。 论文首先简要介绍了斜拉—悬吊体系桥梁的发展状况和该桥型的力学特点。从经济性和国内外缆索承重桥梁工程经验的基础上初步确定了主缆的矢跨比、吊跨比、边中跨比、加劲梁材料和型式、斜拉体系及悬吊体系、索塔材料和截面尺寸。按悬链线单元计算得到精确的主缆线形和索力，按弯曲能量最小法则得到斜拉索索力。在以上原则确定的索力下，研究比较了主缆面积、中塔刚度、边塔刚度、矢跨比、加劲梁抗弯惯性矩、辅助墩、支承体系、中扣对结构静动力特性的影响。同时分析了以上参数以及体系连接区域吊杆不同设置方式对体系连接区域协调性的影响。 通过活载分析比较发现中塔刚度、设置中扣对结构静力特性有很大的影响；主缆面积、支承体系对结构静力特性有较大的影响；辅助墩的设置、矢跨比对结构静力特性的影响有限；而加劲梁抗弯惯性矩以及边塔刚度对结构静力特性的影响较小。连接区域增加直吊杆对连接区域吊杆应力幅改善效果最好，同时中扣设置、加劲梁抗弯惯性矩、中塔刚度对连接区域协调性有重要的影响。 通过特征值分析表明多塔斜拉—悬吊协作体系桥梁整体刚度较小、抗风能力较好。中塔刚度、加劲梁抗弯惯性矩对结构动力性能有较大的影响；主缆面积、矢跨比、辅助墩、支承体系、边塔刚度对结构动力性能改善的帮助不大。 最后多塔斜拉—悬吊协作体系桥梁力学特性分析的基础上，进行多塔斜拉—悬吊体系概念设计。 |
| 作者： | 李元俊 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 徐利平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学土木工程学院 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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