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大跨无背索竖琴式斜拉桥合理结构型式研究
| 论文题名： | 大跨无背索竖琴式斜拉桥合理结构型式研究 |
| 关键词： | 无背索;竖琴式斜拉桥;混凝土斜塔;钢-混脊骨梁;索力敏感性;斜拉桥;桥梁结构;自振频率;有限元分析;长沙市;洪山大桥 |
| 摘要： | 无背索斜拉桥是一种全新概念的桥梁结构形式，它利用塔柱倾斜来平衡桥面恒载和活载，不设背索，丰富了桥梁结构和景观之间的协调关系，达到了造型优美独特的效果，打破了传统桥梁设计理念。无背索斜拉桥虽然结构受力比常规的直塔斜拉桥复杂得多，但是，它优美独特造型和杰出的景观效果得到了广泛的认可，并越来越多的得到工程界的应用。因此，对这种桥型的合理结构型式进行探索和研究，为同类型桥梁结构的设计和施工提供一定的借鉴和参考均具有十分重要的现实意义。 本文以长沙市洪山大桥为工程背景，参照Alamillo桥和其他同类桥型的相关资料，借助平面及空间有限元分析方法这一手段，从设计的角度通过改变一些重要的设计参数对无背索斜拉桥的合理结构型式进行了探讨。主要从以下几个方面着手。 1.从无背索斜拉桥不同于常规的斜拉桥的受力特点出发，比较了无背索斜拉桥与常规直塔斜拉桥的力学行为差异。结合收集到的国内、外目前已建和在建的10座无背索斜拉桥的相关资料，根据塔、梁、索的布置形式对其进行结构体系的分类，通过大量的平面和空间有限元计算分析得出带辅助孔的刚构体系既可以减小主梁跨中挠度又可以减小斜塔柱向主跨侧前倾的纵向和竖向位移，还可以大大提高结构的竖向刚度和自振频率。 2.通过改变洪山桥斜塔柱和主梁的设计参数，如塔、梁重量的增减和刚度的变化、斜塔合理倾角的选取、主梁结构选型和截面形式、拉索在塔内的锚固位置和形式、主梁无索区长度和辅助孔的跨度以及主梁梁端连接构造和主梁施工方法的合理性等对结构受力的影响来探讨大跨无背索斜拉桥的合理结构型式。3.采用频率法弦振理论简化计算索力的公式对洪山桥在挂索期间的索力进行测试计算，通过测试计算结果来对洪山桥索力的变异性和敏感性进行分析。4.最后，综合计算数据得出结论、提出有待研究的问题。 |
| 作者： | 陈爱军 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 邵旭东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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