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自锚式斜拉—悬索协作体系桥静力性能分析
| 论文题名： | 自锚式斜拉—悬索协作体系桥静力性能分析 |
| 关键词： | 自锚式斜拉悬索协作体系桥;静力性能;非线性分析;参数对比;静风稳定性;自锚式悬索桥;斜拉桥 |
| 摘要： | 自锚式斜拉一悬索协作体系桥作为一种全新的结构体系，兼备了自锚式悬索桥和斜拉桥的许多优点，结构体系则更为复杂。它既相对自锚式悬索桥有较高的抗风稳定性，又相对斜拉桥降低了主塔高度；它的主梁既不用全部用钢来制造，又可以省去庞大的锚碇，因而能适应复杂软弱地质条件并能节省大量资金，因此可以说在桥梁领域一定会有很大的发展空间。本文结合400m主跨的金州海湾大桥这一实际工程方案，对自锚式斜拉一悬索协作体系桥的静力性能进行了分析，具体工作如下： (1)首先建立了金州海湾大桥有限元平面分析模型，采用了线性二阶计算方法和非线性计算方法两种方法对活荷载作用下的体系进行了计算，确定了线性二阶方法的计算误差范围，讨论了能否用线性二阶的方法代替非线性的方法来提高效率的可行性；其次进一步分析了整体升降温、混凝土收缩徐变、温度梯度、索梁温差、桥塔日照和基础沉降作用对体系的影响，确定了其影响程度；最后还分别列出了主梁、主塔等主要构件在最不利工况下的内力值和应力值，并校核是否满足规范要求。 (2)基于有限元理论，考虑了荷载作用下的结构大位移、斜拉索自重垂度、缆索初始内力、压弯耦合产生的梁一柱效应等多种非线性因素，针对矢跨比、辅助墩设置位置、边中跨比及不同结构体系等主要设计参数，对金州海湾大桥进行了不同荷载作用下的结构静力性能对比分析，总结了这些参数的影响程度及取值范围；针对该体系可能存在的端吊索疲劳问题，进行了疲劳控制研究；并简要讨论了针对金州海湾大桥提出的两种方案的施工步骤，对两种施工方案进行了简要的经济对比分析。 (3)建立了金州海湾大桥有限元空间分析模型，分析了其在静风荷载作用下的响应。校核了体系的横向屈曲临界风速和扭转发散临界风速是否满足规范要求；讨论了初始攻角、是否考虑桩基础、斜拉索的建模分段形式及附加攻角等参数对静风荷载作用下的体系的影响。 |
| 作者： | 吴宏业 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 黄才良;檀永刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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