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某矮塔斜拉桥施工期空间受力分析
| 论文题名： | 某矮塔斜拉桥施工期空间受力分析 |
| 关键词： | 矮塔斜拉桥;空间应力;三维有限元;桥梁工程 |
| 摘要： | 矮塔斜拉桥是介于连续梁桥与传统斜拉桥之间的新桥型，具有塔矮、梁刚、索集中及外形美观等特点，近些年在国内外得到了快速的发展，尤其在城市桥梁中得以很好的应用。但该类桥型存在以下问题：桥面做得越来越宽，结构的空间效应日益突出，传统设计理论遇到了空间问题的挑战；另一方面，矮塔斜拉桥作为一种新兴桥型，其相关理论和设计方法都还不完善。 本文通过分析已建矮塔斜拉桥，归纳总结其结构特点和受力特性，并以长兴矮塔斜拉桥为工程背景，对其进行空间受力分析，得到其空间应力分布特征以指导配筋。主要研究内容如下： (1)通过对已建矮塔斜拉桥的分析研究，确定本文选用矮塔斜拉桥作为对该类桥梁的命名，并归纳总结矮塔斜拉桥的结构特点和受力特性。 (2)对大量文献资料的调研分析，表明对预应力混凝土箱形矮塔斜拉桥抗裂性分析的关键在于摸清结构的空间应力状态，因此要对结构进行基于空间应力状态的抗裂性分析。 (3)针对背景工程矮塔斜拉桥，应用空间有限元软件ANSYS建立空间实体模型，计算分析该桥最大双悬臂状态自重空间效应、自重与拉索共同作用下空间效应，归纳这两个工况下箱梁空间应力分布特征。 (4)应用平面和空间有限元软件分别模拟背景工程桥施工过程，计算分析单向(纵向)预应力作用和三向预应力作用下，该桥最大双悬臂状态下空间应力分布，并与平面结果进行对比，得出剪力滞效应明显、纵横向预应力耦合效应突出等结论。 (5)针对背景工程桥施工过程中主梁边室开裂现象，应用空间平面对比分析，得出过量横向预应力作用及纵横向预应力耦合效应是造成梁体开裂重要原因的结论。 根据本文的研究结论，可知平面杆系程序不能真实地反映单索面宽箱梁矮塔斜拉桥应力状态，需要采用空间有限元对其空间应力状态进行分析，并通过归纳总结，得出相关规律性的结论，对该类桥梁进行较为科学和合理整体布置、构造设计和预应力筋配置。 |
| 作者： | 邢晓辉 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 肖汝诚;孙斌 |
| 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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