原文传递
混合梁斜拉桥的合理状态与性能研究
| 论文题名： | 混合梁斜拉桥的合理状态与性能研究 |
| 关键词： | 混合梁斜拉桥;大跨度桥梁;合理成桥状态;合理施工状态;几何非线性;桥梁结构 |
| 摘要： | 混合梁斜拉桥一般指主梁的边跨与主跨分别采用不同材料，连接部位设于桥塔附近的一种斜拉桥型式。主梁使用不同材料组合的主要目的是希望得到单一材料不具有的力学性能，通过钢和混凝土的组合制作出既弥补两者短处又比较经济的构件。混合梁斜拉桥是今后大跨度发展方向之一。本文以广州东沙大桥为背景，主要针对混合梁斜拉桥的合理成桥状态，合理施工状态，几何非线性问题及各结构参数对桥梁结构的影响进行分析研究。 本文首先应用恒载平衡法、应力平衡法相结合的方法确定初始成桥状态，以斜拉桥索塔和主梁的最大变位最小为控制目标优化索力，确定了东沙大桥的合理成桥状态。提出了基于正装计算的索力不断优化的试算法，并根据这种索力形成方法确定了东沙大桥的合理施工状态。通过理论分析和实例计算，证明本文方法的简捷性和有效性。 论文介绍了斜拉桥的几何非线性分析的基本理论，然后阐述了影响斜拉桥几何非线性的三个主要因素：斜拉索垂度效应，大变形效应和梁柱效应；分别介绍了这三种非线性影响因素的有限元分析方法。采用大型通用有限元软件ANsYs建立东沙大桥有限元模型，并对该桥进行了几何非线性分析，得出二期恒载及活载下各非线性因素对全桥的定量影响。通过对成桥阶段的所有工况分别进行线性与非线性计算并对结果进行比较分析得出：斜拉索垂度效应是几何非线性的主要来源，大变形效应及梁柱效应的影响相对较小；对于混合梁斜拉桥来说，无论是恒载或活载作用下，几何非线性对主梁的影响都不可忽视，若仅仅进行线性分析，则计算所得结果的误差会很大。 由于混合梁斜拉桥的参数对整个施工过程和成桥状态的影响目前研究较少，所以本文通过对广州东沙大桥的参数偏差进行敏感性分析，得知主梁自重、临时荷载、斜拉索初张力和混凝土收缩徐变等参数对索力、主梁挠度、主梁应力影响较大，而结构刚度偏差影响较小。混合梁斜拉桥的拉索刚度及初张力偏差对钢主梁部分的挠度及内力影响更为显著，在施工过程中应对这些参数进行严格管理和控制，要准确模拟。 |
| 作者： | 朱潇潇 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 李传习 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
