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原文传递自锚上承式拱桥设计研究

论文题名：	自锚上承式拱桥设计研究
关键词：	自锚上承式拱桥;桥梁设计;优化设计
摘要：	自锚上承式拱桥是通过在结构中布置专门的预应力筋来抵消拱脚不平衡水平推力的一种上承式拱桥。它对地基的要求不高，故在软基地区也可应用。目前对自锚式桥梁的研究主要集中在自锚中、下承式拱桥和悬索桥上，对自锚上承式拱桥还缺乏系统、深入的理论研究，故此本文对自锚上承式拱桥的内力特性、预应力筋的配筋设计方法以及自锚特性的影响参数等三个方面进行了较深入系统的研究，主要内容包括：在现行自锚式拱桥分析设计中，平面计算模型因其简单而常被用来进行设计计算针对这一现状，本文以自锚上承式拱桥——南京三山桥为例，采用空间模型和平面模型进行了对比分析，对其平面计算模型的合理性进行了研究。同时通过在关键截面布置传感器，用实测数据进行了验证。接着采用空间和平面模型对该桥各个施工阶段进行了模拟计算，对自锚上承式拱桥的静力特性进行了研究，所得结论对该类桥型以后的设计和施工有很好的借鉴作用。自锚预应力筋的作用是平衡由于相邻跨不等造成的拱脚不平衡推力，所以其配筋方法应与其它预应力筋的配筋方法不同。故在前面研究的基础上，提出了基于敏感性分析的“先限定截面应力再调整拱脚推力的方法”和“先限定拱脚推力再调整截面应力的方法”等两种自锚预应力配筋设计方法。采用优化设计方法对自锚预应力筋的配筋进行了优化设计，提出了基于线性分析的“线性规划法”和基于改进遗传算法的自锚预应力筋配筋设计方法，并采用自锚上承式拱桥——南京三山桥进行了验证。影响自锚特性的因素很多，本文以自锚式拱桥——三山桥为例，选取了自锚预应力筋效应，支架的拆除时机，混凝土收缩徐变，以及矢跨比等主要因素进行了研究。提出了合理的自锚预应力筋配筋原则，给出了恰当的支架拆除时机，合理的预应力张拉时间，和最佳的矢跨比。在上述研究的基础上，提出了相应的设计和施工建议，为自锚上承式拱桥相关规范的制定和完善提供了理论参考，也为该类桥型的推广应用奠定了理论基础。
作者：	周青虎
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	惠卓
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文