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湘江三汊矶自锚式悬索桥结构静动力分析与研究
| 论文题名： | 湘江三汊矶自锚式悬索桥结构静动力分析与研究 |
| 关键词： | 自锚式悬索桥;几何非线性;静力分析;动力分析;抗震性能 |
| 摘要： | 长沙市湘江三汉矶大桥主桥是目前世界上已建成的跨度最大的双塔三跨自锚式悬索桥。本论文以该桥为工程背景，应用大型有限元计算软件MIDAS/Civil建立完整的全桥三维有限元模型，计算并分析了该桥的设计成桥状态、结构静动力性能及响应。主要工作内容和成果如下： 1、运用MIDAS/Civil中提供的悬索桥建模助手仿真模拟得出三汊矶大桥设计成桥状态，求得成桥状态下主缆各个节点的三维坐标，并运用有限元程序倒拆出空缆线形，为基准索股和主索鞍的定位提供数据支持。由此得到大型有限元计算软件可以较好地进行几何非线性突出的悬索桥施工过程的模拟的结论。 2、通过建立完整的全桥模型，分析了桥梁结构在结构重力作用、车道荷载、温度作用、其他可变作用及作用效应组合下的响应。得出成桥状态下由于主缆水平分力的作用，加劲梁基本以受压为主、弯矩比较小的结论。在车道、人群荷载作用下，主跨跨中下挠达30.9cm，而最大塔偏将达到8.54cm，塔身出现最大为1.59MPa拉应力。日照非均匀温度场作用下，主塔塔根会产生3.01MPa的拉应力，成为控制桥塔设计工况。 3、分析了三汊矶大桥的自振特性，根据计算结果分析研究该桥的动力特性，为抗风、抗震及稳定性分析提供初步的结论。 4、运用动态时程分析法分析研究了该桥的抗震性能。通过顺桥向+竖向、横桥向+竖向、横桥向三种工况输入拟合的人工地震动，得出该桥关键点(截面)内力或位移等的动态响应值，结果表明竖向地震动的影响不容忽略。同时，比较有无压重块作用下的两种模型，分析研究压重块对该桥的动力特性及全桥抗震性能的影响，得出了压重块可以改变响应峰值及响应点时程的作用，甚至可改变某些响应值的整个响应历程。这些均可为同类桥型的设计提供参考。 |
| 作者： | 卢亚洲 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 颜东煌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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