【摘要】：疊合梁可以充分利用鋼材的抗拉性能以及混凝土的抗壓能力,混凝土橋面板與鋼梁之間通過剪力釘相連,共同受力,其結(jié)構(gòu)特性相比于傳統(tǒng)混凝土梁或者鋼梁更加優(yōu)越,所以大跨度斜拉橋經(jīng)常采取疊合梁結(jié)構(gòu)。疊合梁斜拉橋受力相對復雜,影響其結(jié)構(gòu)內(nèi)力的因素很多,輔助墩的設(shè)置形式便是其中之一。查閱文獻后發(fā)現(xiàn),不同橋型(主要是跨度和結(jié)構(gòu)體系不同)受到輔助墩的影響也不盡相同,而關(guān)于輔助墩設(shè)置對大跨度半漂浮體系的疊合梁斜拉橋影響的相關(guān)論文較少,所以本文以一座主跨500m的雙塔疊合梁斜拉橋作為研究背景,利用橋梁有限元軟件Midas Civil 2014從多個方面研究不同輔助墩設(shè)置對該橋的內(nèi)力和變形影響。同時,該橋除了為疊合梁結(jié)構(gòu)外還具有特殊性,即該橋為非對稱結(jié)構(gòu),主梁整體有一個1.8%的坡度,且有部分主梁處于一個豎曲線上。對這種特殊結(jié)構(gòu)進行研究更加具有針對性和實際意義。本文進行的主要工作內(nèi)容可以總結(jié)為以下幾個方面:(1)利用Midas civil 2014建立三種輔助墩數(shù)量不同的斜拉橋模型(分別為無輔助墩模型、單輔助墩模型以及雙輔助墩模型)以及設(shè)置單個輔助墩的前提下五種輔助墩位置不同的斜拉橋模型。(2)對建立的無輔助墩模型、單輔助墩模型以雙輔助墩模型分別進行靜力分析,對比三者在恒荷載、溫度荷載作用下以及運營階段車輛最不利布置情況下的結(jié)構(gòu)(主要考慮主梁和主塔)內(nèi)力和變形,計算結(jié)果表明大跨度疊合梁斜拉橋設(shè)置輔助墩具有一定的必要性,但雙輔助墩設(shè)置性價比極低。(3)對建立的無輔助墩模型、單輔助墩模型以及雙輔助墩模型分別進行動力分析,分析計算各自的自振周期、頻率以及振型特點。然后對三個模型在設(shè)防烈度下遭遇水平地震以及豎向地震作用時的結(jié)構(gòu)反應(yīng)進行計算分析,結(jié)果表明單輔助墩結(jié)構(gòu)具有更為良好的抗震性能。(4)經(jīng)過前面的計算得出單輔助墩模型為最優(yōu)結(jié)構(gòu),在此前提下,對五種不同輔助墩位置的模型分別進行靜力分析和動力分析。分別計算五種輔助墩位置不同的模型在恒荷載、溫度荷載、水平地震作用、豎向地震作用等影響下的結(jié)構(gòu)(主要考慮主梁和主塔)內(nèi)力和變形,同時對各模型的動力特性進行計算。其中進行靜力分析時,除了對合攏后的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形進行計算外,還對合攏前最大懸臂狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的受力及變形進行了分析,從而得出輔助墩設(shè)置的最優(yōu)位置,以及當因為不可抗力需要調(diào)整輔助墩位置時會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。綜合考慮各方面計算結(jié)果,當輔助墩位于12#索及13#索與主梁錨固點正下方時效果最好。(5)確定輔助墩最優(yōu)位置后,對該橋的施工工序進行優(yōu)化研究,得出橋面板現(xiàn)澆濕接縫的最佳澆筑時機為吊裝完對應(yīng)梁段橋面板后立即進行澆筑,以及論證了本橋雙節(jié)段循環(huán)施工的可行性。
【圖文】：

圖 1-1 斜拉橋主體結(jié)構(gòu)示意圖大致分為上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，其中下部結(jié)構(gòu)指起支撐作用上部結(jié)構(gòu)主要包括主塔、主梁以及斜拉索三個部分。相比于梁橋，斜拉橋受力狀態(tài)更為復雜，當采用不同的斜拉索體系，比如密索斜拉橋的主梁主要承壓力作用，而稀索斜拉橋主拉為主，，主塔及墩受壓為主。的斜拉橋可以追溯到幾百年之前，當時的索主要是采竹子或埃及的一種斜拉橋，可以看出已經(jīng)具備現(xiàn)在斜拉橋結(jié)構(gòu)的雛加勁梁

華南理工大學碩士學位論文橋設(shè)計并不成熟，而且當時采用的建筑材料綜合性能一般，事故，嚴重阻礙了斜拉橋結(jié)構(gòu)的發(fā)展。紀以后，斜拉橋才再次開始進入人們的視野。1938 年德國經(jīng)求也急劇增高，工程師 Dischinger 首先開始重視斜拉橋結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。1955 年，在 Dischinger 的斜拉橋理論指導下，在義的斜拉橋，命名為斯特輪松德橋，該橋為雙塔三跨式結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代斜拉橋鼻祖。從此以后斜拉橋開始飛速發(fā)展，數(shù)量激大。
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U448.27

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本文編號：2648298