矮塔斜拉橋是近二三十年才迅速發(fā)展起來的新型結構形式的橋梁,其結合了梁橋和普通斜拉橋的特點,具有良好的發(fā)展前景。本文以萬寧市港北大橋這一典型的沿海地區(qū)矮塔斜拉橋為工程背景,開展了矮塔斜拉橋不同結構體系的受力研究,在結構體系研究的基礎上,對連續(xù)梁體系矮塔斜拉橋的抗震性能和抗風性能進行了深入研究,同時,針對沿海地區(qū)高腐蝕自然環(huán)境下的橋梁耐久性設計提出了合理的工程措施。研究成果對同類橋梁的建設具有參考價值。具體內(nèi)容如下:1、結合依托工程,通過連續(xù)梁體系矮塔斜拉橋、剛構體系矮塔斜拉橋和Y型剛構橋三種體系橋梁結構靜力性能的比較,確定了港北大橋的設計方案。主梁正截面最大壓應力、斜截面最大主壓應力、主梁正截面抗裂驗算、斜截面抗裂驗算均能滿足規(guī)范要求;主梁剛度較好。綜合考慮,港北大橋設計最終采用連續(xù)梁體系矮塔斜拉橋方案最為適宜。2、針對最終采用的連續(xù)梁體系矮塔斜拉橋方案開展了橋梁抗震性能研究。提出了在主橋過渡墩與主墩處設置JQZ(Ⅲ)球型鋼支座、引橋采用鉛芯隔震橡膠支座的設計方案。當?shù)卣鸢l(fā)生時,為保證橋梁上部結構的位移在允許范圍內(nèi),在主梁和橋墩之間設計了相應的防落梁裝置,避免發(fā)生落梁破壞。3、針對最終采用的連續(xù)梁體系矮塔斜拉橋方案開展了橋梁抗風性能研究。在橋梁結構動力特性分析的基礎上,通過關鍵參數(shù)研究,分析表明該橋無顯著的斜拉索風振安全問題,發(fā)生強烈的風振現(xiàn)象和拉索尾流馳振現(xiàn)象可能性較低。在不同折算風速取值情況下,獲得了不同風速不同橋梁狀態(tài)的主梁氣動導數(shù)。用氣動導數(shù)進行了成橋狀態(tài)和施工期最不利狀態(tài)下的顫振穩(wěn)定性分析,分析結果表明橋梁無論是施工階段還是成橋階段,其顫振風速遠大于顫振檢驗風速,且有一定的安全儲備。4、從拉索及鋼筋混凝土銹蝕破壞機理出發(fā),確定了依托工程結構耐久性設計準則,提出了斜拉索和混凝土防腐措施。
【學位單位】：北京建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：U448.27
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 矮塔斜拉橋及其特點
    1.2 國內(nèi)外矮塔斜拉橋發(fā)展及研究現(xiàn)狀簡述
    1.3 本文研究目的及內(nèi)容
        1.3.1 研究目的及工程實例
        1.3.2 本文主要研究工作
        1.3.3 研究技術路線
第2章 港北大橋結構體系設計方案優(yōu)化
    2.1 橋型初步方案
    2.2 矮塔斜拉橋方案的優(yōu)化
    2.3 三比選方案靜力計算對比分析
        2.3.1 連續(xù)梁體系矮塔斜拉橋
        2.3.2 剛構體系矮塔斜拉橋
        2.3.3 Y型墩連續(xù)剛構橋
    2.4 本章小結
第3章 橋梁推薦方案抗震性能分析
    3.1 橋梁抗震理論研究現(xiàn)狀
    3.2 動力計算模型的建立
    3.3 地震動輸入
    3.4 動力特性分析
    3.5 反應譜分析結果
    3.6 非線性時程分析結果及驗算
    3.7 本章小結及抗震性能改善方案
第4章 橋梁推薦方案抗風性能研究
    4.1 橋梁抗風性能研究現(xiàn)狀
    4.2 基本風參數(shù)確定
    4.3 結構動力特性分析
    4.4 氣動導數(shù)模擬
    4.5 顫振穩(wěn)定性驗算
    4.6 主橋等效靜風荷載計算
    4.7 本章小結
第5章 橋梁推薦方案耐久性設計
    5.1 結構耐久性設計準則
    5.2 斜拉索防腐
    5.3 混凝土防腐
第6章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝

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本文編號：2870657