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斜拉-自锚式悬索桥中的斜置拱形钢箱混凝土索塔力学性能研究
| 论文题名： | 斜拉-自锚式悬索桥中的斜置拱形钢箱混凝土索塔力学性能研究 |
| 关键词： | 悬索桥;钢箱混凝土结构;斜置拱形桥塔;力学性能;数值分析 |
| 摘要： | 斜拉-自锚式悬索组合结构外形特点鲜明,结构纤细美观,景观效果突出,是近几年出现的一种新颖的组合体系结构。由于本文提出的三塔斜拉-自锚式悬索组合桥国内外尚未有成熟的桥例,因此缺少设计经验、设计理论和方法,需要对其进行深入的研究。本文即在全桥体系研究的基础上,深入探讨斜置拱形钢箱混凝土副塔的力学性能,按照构造设计、参数分析、平面分析、空间精细化分析的流程开展了详细的力学性能研究,得到如下主要结论: (1)开展钢箱混凝土斜置拱形桥塔构造参数研究,初步确定副塔主要构造参数;在桥梁整体分析的基础上,针对结构尺寸、钢板厚度和混凝土的贡献开展参数分析和研究,初步了解了副塔结构的力学特征。 (2)忽略副塔上部锚固区的局部应力问题,以考察副塔整体受力状态为目的,进行了副塔整体空间有限元分析。计算结果表明,正常使用状态下,副塔钢箱最不利控制截面最大主拉应力为37.7MPa,最大主压应力为85.5MPa;副塔塔座混凝土最大主拉应力为1.34MPa,最大主压应力为8.05MPa,均小于规范设计值。 (3)为了充分掌握副塔上部主缆及背索锚固区的力学性质,选取副塔 C段钢箱最大索力部位进行局部精细化有限元分析,计算结果表明,锚具最大峰值主拉应力为199MPa,最大峰值主压应力为287MPa,属于垫板开孔处应力集中现象,范围极小;锚箱最大主拉应力值为56.3MPa,最大主压应力为108MPa,均小于规范规定的钢材容许应力值。 研究结果表明,三塔斜拉-自锚式悬索组合桥斜置拱形副塔构造参数设计合理,整体即局部受力均满足规范要求,能够保证依托工程桥梁的安全运营。 |
| 作者： | 石东晖 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 赵煜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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