【摘要】：鋼管混凝土斜拉橋橋塔的索塔錨固區(qū)構(gòu)造復(fù)雜,直接承擔(dān)巨大的索力,橋塔空間狹小,通常還需要在其上開孔,因而索塔錨固區(qū)的受力非常復(fù)雜。采用多尺度模型,既可以對關(guān)鍵區(qū)域如索塔錨固區(qū)進行精細化建模,提高計算精度,還可以考察在全橋尺度下荷載的變化對關(guān)鍵區(qū)域的影響。對工程上常用的多尺度方法如子結(jié)構(gòu)法、子模型法和界面連接的多點約束法的基本原理進行介紹,本文采用方法為ABAQUS自帶的運動耦合約束連接梁單元和實體單元,建立了不同長度的實體單元段的橋塔多尺度模型,對比其位移和應(yīng)力結(jié)果,確定了合理的實體單元段長度,并驗證了本文采用的多尺度界面連接方法的合理性。通過敏感性分析對綴管的半徑進行修正,經(jīng)過修正后的多尺度模型與全實體單元模型符合良好�；谛拚蟮亩喑叨饶Ｐ�,詳細研究了索塔錨固區(qū)的應(yīng)力分布,并分析了索力在橋塔上的分配規(guī)律。橋塔橫向力由橫向預(yù)應(yīng)力和綴板及其加勁肋承擔(dān),其中橫向預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失較少,能夠固定承擔(dān)一部分與張拉預(yù)應(yīng)力大致相等的橋塔橫向力,綴板可以承擔(dān)34.0%~66.5%的橋塔橫向力。橋塔縱向力大部分由核心混凝土承擔(dān),所占縱向力比例為68.2%~85.4%,索塔主鋼管所占比例為11.6%~17.8%,綴板所占比例為5.2%~13.8%。討論了粘結(jié)滑移、橫向預(yù)應(yīng)力和車輛荷載對索塔錨固區(qū)的影響。由于拉索和橫向預(yù)應(yīng)力對核心混凝土有巨大的擠壓作用,大部分區(qū)域索塔主鋼管和混凝土之間摩擦很大,相對滑移很小,粘結(jié)滑移效應(yīng)不明顯,但在錨下和索導(dǎo)管等應(yīng)力集中的區(qū)域粘結(jié)滑移效應(yīng)的影響比較大。只有預(yù)應(yīng)力筋但不加預(yù)應(yīng)力與沒有預(yù)應(yīng)力筋的結(jié)果相差不大,施加預(yù)應(yīng)力能夠減小綴板的應(yīng)力,但對其余部分應(yīng)力影響不大。單跨布置車輛荷載會使橋塔整體受彎,遠離布載跨的單肢鋼管混凝土受軸壓力會增大,靠近布載跨的另一肢鋼管混凝土軸壓力比較小甚至受軸拉力,單跨車輛荷載引起的最大軸壓力是恒載作用下最大軸壓力的2.5%。
【圖文】：

第 1 章 緒 論來源混凝土斜拉橋是一種新橋型，鋼管混凝土擁有優(yōu)越的受壓性偏壓構(gòu)件，將鋼管混凝土運用于斜拉橋橋塔上能夠充分發(fā)揮。但由于橋塔錨固區(qū)和橋塔與主梁的連接區(qū)的受力機理還沒，其設(shè)計理論也沒有完善，其推廣和跨徑的提升存在一些，河南省交通運輸廳組織開展對鋼管混凝土斜拉橋結(jié)構(gòu)行為科技項目名稱為鋼管混凝土斜拉橋結(jié)構(gòu)行為特性與監(jiān)控研究。鋼管混凝土橋塔錨固區(qū)受力性能的研究為其中的一研究背景及意義 年建成的南海紫洞大橋開創(chuàng)了鋼管混凝土斜拉橋的先河[1,+140m+69m，塔高 36m，主塔為單鋼管混凝土柱，主梁為構(gòu)，造型優(yōu)美，體態(tài)輕盈，如圖 1-1 所示。

是一座獨塔鋼管混凝土斜拉橋，如圖1-2 所示，于 2017 年開工建設(shè)，計劃 2019 年底完工。主橋跨徑為 100m+75m，主塔向短跨方向傾斜 10°，斜拉索共 26 對，雙索面，主梁為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁，主梁在塔梁結(jié)合部根部梁高 3.9m，其余部分梁高 3.4m，橋面寬度為 24m。圖 1-2 息縣淮河大橋橋塔由兩肢鋼管混凝土組成
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U441

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本文編號：2634941