【摘要】：本文以貴州某自錨式懸索橋為研究對象,采用數(shù)值模擬與施工監(jiān)控數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式,對該橋施工階段主纜線形及體系轉(zhuǎn)換等工作進行分析,對該結(jié)構(gòu)靜動力特性及設(shè)計參數(shù)的影響等進行研究,并總結(jié)該橋在施工及監(jiān)控環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵技術(shù),通過上述工作可得出如下結(jié)論:1.首先簡述了自錨式懸索橋的結(jié)構(gòu)特點及受力方式,對國內(nèi)外自錨式懸索橋的發(fā)展及研究現(xiàn)狀進行綜述,肯定了自錨式懸索橋在國內(nèi)的發(fā)展前景及結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,并對該橋背景等進行介紹;2.對早期懸索橋分析計算常采用的彈性理論、撓度理論和現(xiàn)階段應(yīng)用廣泛的有限位移及非線性有限元理論進行介紹;對三種計算理論使用時的基本假定進行匯總;分析了早期計算理論在大跨徑及復(fù)雜懸索橋計算中的誤差所在,確定有限位移及非線性有限元理論用于懸索橋計算中的準確性及嚴謹性;3.根據(jù)設(shè)計資料及現(xiàn)場情況,對該橋建立完整的有限元模型,并開展了主纜線形找形及參數(shù)影響分析、結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換方案研究等工作。通過主纜線形計算可知,傳統(tǒng)拋物線法較分段懸鏈線法及非線性有限元法簡單,但誤差大,后兩種方法結(jié)果較接近,精度高,同時證明了非線性有限元程序?qū)υ擁椖窟M行施工控制具有較高的可行性。對主纜線形參數(shù)影響分析時,結(jié)構(gòu)荷載信息對主纜找形有明顯影響,需準確統(tǒng)計;在主纜索股架設(shè)前,需抽樣檢測索股出廠參數(shù),保證主纜_>模等參數(shù)準確性;溫度屬高敏感因素,在主纜索股架設(shè)過程中要選擇溫度幅度變化小的時間段作業(yè),并根據(jù)實際溫度實時調(diào)整架設(shè)方案。針對結(jié)構(gòu)特點提出四套體系轉(zhuǎn)換方案,并進行論證,最終確定最優(yōu)方案為從主塔側(cè)向兩邊對稱安裝張拉吊索,分析結(jié)果表明,該方案成橋吊桿及主纜受力均勻,主纜及主梁線形誤差小,安全系數(shù)高;4.對該橋進行有限元分析,確立該橋的合理成橋狀態(tài),證明該狀態(tài)下纜梁線形及纜索內(nèi)力準確、精度高,適用于后期進行靜動力分析工作。分析了溫度、移動荷載、靜風荷載等對結(jié)構(gòu)的各構(gòu)件產(chǎn)生的影響,結(jié)果顯示溫度對纜索線形影響較大,移動荷載作用對主跨主梁線形影響較大,所設(shè)靜風荷載對塔梁固結(jié)形式的混凝土結(jié)構(gòu)影響較小。主跨主纜跨矢比對結(jié)構(gòu)靜力行為影響較小,而主纜彈模及混凝土收縮徐變對結(jié)構(gòu)受力影響較大,需合理選取設(shè)計材料參數(shù)并加強混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護措施。單根吊索破斷對結(jié)構(gòu)安全性影響較小,證明了該結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度和強度;分析了該橋自振特性,結(jié)果顯示一階自振頻率為0.816Hz,且跨徑小、塔梁固結(jié),該橋具有較大的剛度;該橋的地錨式較自錨式自振頻率略高,剛度更大;主梁豎振及主纜橫振出現(xiàn)較多,且扭轉(zhuǎn)模態(tài)靠后,證明抗風穩(wěn)定性較好;纜索、塔梁剛度的增大直接導(dǎo)致全橋剛度的增大;主梁恒載集度增大,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)自振頻率減小;5.對該橋在施工階段涉及到的關(guān)鍵環(huán)節(jié)以及施工監(jiān)控重要工作進行闡述,結(jié)合項目施工現(xiàn)場收集到的實測數(shù)據(jù),對該橋施工環(huán)節(jié)進行評價,該橋主塔施工質(zhì)量較好,主梁及主纜線形與設(shè)計狀態(tài)吻合,吊索張拉及主索鞍頂推施工較精確可控,該橋的施工及監(jiān)控工作可為同類橋梁建設(shè)提供參考。
【圖文】：

全橋立面圖（m）

6圖 1.2 主纜及吊索截面示意圖（mm）該橋為獨塔平行索面懸索橋；塔身為矩形截面柱型塔；塔梁構(gòu)造如圖 1.3~1.4 所示。主梁截面為單箱六室型，為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，中線梁高為 2.482m，縱坡 3.14%，雙向橫坡2%，在吊桿錨固處設(shè)置橫梁，形成縱橫梁體系，，主梁抗扭剛度與防風性能得到了優(yōu)化。
【學位授予單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U448.25

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5 記者 韓慶s⊥ㄑ對

本文編號：2707555