本文選題：雙拱塔斜拉橋 + 結(jié)構(gòu)分析��； 參考：《長安大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：異型斜拉橋橋塔造型獨特各異,受力情況均不相同,難以給予系統(tǒng)的概括。國內(nèi)外關(guān)于異型斜拉橋的研究不多,因此多數(shù)情況都是針對某一特定的工程來展開研究。雙拱塔作為一種新型異型橋塔,現(xiàn)階段研究成果較少。為研究雙拱塔斜拉橋合理成橋索力以及設(shè)計參數(shù)對結(jié)構(gòu)的影響,本文以某雙拱塔斜拉橋為工程背景,進行結(jié)構(gòu)靜力分析和設(shè)計參數(shù)優(yōu)化研究。本文主要內(nèi)容如下:(1)針對雙拱塔斜拉橋的受力特點,采用Midas/Civil軟件建立空間有限元模型進行仿真分析,計算表明:成橋索力值與設(shè)計值比較相差不大。根據(jù)斜拉橋合理成橋狀態(tài)評判準(zhǔn)則,對主梁位移、軸力、拱塔的位移、塔底彎矩等方面進行成橋狀態(tài)分析,通過改變拉索初張拉力進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力優(yōu)化。(2)采用零位移法對雙拱塔斜拉橋進行成橋階段索力優(yōu)化,計算結(jié)果表明:通過控制主梁成橋線形得到的成橋狀態(tài)與原設(shè)計成橋狀態(tài)差別不大,能夠滿足工程需要。對于塔、梁均采用鋼結(jié)構(gòu)的斜拉橋,可選用零位移法進行索力優(yōu)化。(3)采用影響矩陣法對雙拱塔斜拉橋進行成橋階段索力優(yōu)化,以塔梁的最小拉壓應(yīng)變能作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)、運用數(shù)學(xué)軟件MATLAB進行雙拱塔斜拉橋合理成橋狀態(tài)的索力優(yōu)化,解決了之前求解索力繁瑣困難的問題。(4)根據(jù)力學(xué)平衡原理和結(jié)構(gòu)幾何關(guān)系,首次推導(dǎo)給出拱塔傾角與索力之間的關(guān)系式;采用有限元方法,從主梁位移、軸力、拱塔位移、塔底彎矩以及成橋索力等方面研究拱塔夾角及拱塔高跨比對結(jié)構(gòu)受力影響。本文計算結(jié)果表明:拱塔夾角的合理范圍45°~50°,塔的高跨比合理范圍0.509-0.534。這為今后同類型雙拱塔斜拉橋的設(shè)計提供參考。
[Abstract]:The tower of special cable-stayed bridge is unique in shape and different in force, so it is difficult to generalize the system. There are few researches on special-shaped cable-stayed bridges at home and abroad, so most of them are focused on a particular project. As a new type of special bridge tower, the research on double arch tower is few at present. In order to study the rational cable force of double arch tower cable-stayed bridge and the influence of design parameters on the structure, the static analysis and the optimization of design parameters of a double arch tower cable-stayed bridge are studied in this paper. The main contents of this paper are as follows: (1) according to the stress characteristics of double-arch tower cable-stayed bridge, Midas / Civil software is used to establish the spatial finite element model for simulation analysis. The calculation shows that the cable force of the bridge is not different from the design value. According to the criterion of judging the state of the cable-stayed bridge, the state of the bridge is analyzed in terms of the displacement of the main beam, the axial force, the displacement of the arch tower, the bending moment of the tower bottom, and so on. The internal force of the structure is optimized by changing the initial tension of the cable. (2) the cable force of the cable-stayed bridge with double arch tower is optimized by zero displacement method. The results show that the bridge state obtained by controlling the alignment of the main girder is not different from that of the original design, and it can meet the needs of the project. For the cable-stayed bridge with steel structure, the zero displacement method is used to optimize the cable force. (3) the influence matrix method is used to optimize the cable force of the cable-stayed bridge with double arch tower. The minimum strain energy of the tower beam is taken as the optimization objective function. In this paper, the mathematical software MATLAB is used to optimize the cable force of the double arch tower cable-stayed bridge in order to solve the complicated and difficult problem of solving the cable force before. (4) according to the principle of mechanical balance and the relationship between structure and geometry, The relationship between the inclination angle of arch tower and cable force is derived for the first time, and the influence of arch tower angle and ratio of arch tower height to span is studied by finite element method from the aspects of main beam displacement, axial force, arch tower displacement, tower bottom bending moment and bridge cable force. The results show that the reasonable range of the angle between arch and tower is 45 擄/ 50 擄and the ratio of height to span of tower is 0.509-0.534. This provides a reference for the design of the same type double arch tower cable-stayed bridge in the future.
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U448.27

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