三索面矮塔斜拉橋受力性能分析及索力優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2021-03-30 06:38
矮塔斜拉橋作為一種組合體系橋梁,具有塔矮、梁剛、索集中的結(jié)構(gòu)特點。隨著橋梁結(jié)構(gòu)向著組合多元以及主梁輕薄的趨勢發(fā)展,矮塔斜拉橋?qū)Ρ葌鹘y(tǒng)橋型優(yōu)勢更加凸顯。本文以常新北路大橋為工程背景,充分考慮到獨塔不對稱三索面矮塔斜拉橋的特點,對三索面矮塔斜拉橋的整體受力性能進行分析研究,為我國今后開展此類橋型的設(shè)計和施工提供技術(shù)支持與參考。主要研究工作包括:(1)采用有限元軟件Midas/Civil建立全橋模型,根據(jù)四種荷載組合,對常新北路大橋在施工階段、成橋階段以及運營階段的主梁、拉索和主塔的受力性能進行了校核驗算。計算結(jié)果表明,原設(shè)計方案結(jié)構(gòu)受力性能良好,滿足規(guī)范要求,且有一定的安全度。(2)采用有限元軟件Ansys建立了常新北路大橋三維實體有限元模型。根據(jù)獨塔不對稱矮塔斜拉橋的受力特點,選取無索區(qū)長度、斜拉索傾角和主塔剛度為主要影響因素,對結(jié)構(gòu)的整體受力性能進行參數(shù)分析,并由此確定了合理的參數(shù)取值范圍。(3)根據(jù)矮塔斜拉橋整體受力性能,總結(jié)了其合理成橋狀態(tài)的原則;诤侠沓蓸驙顟B(tài)結(jié)構(gòu)受力性能的要求,采用索梁活載比權(quán)矩陣方法,對成橋索力進行了優(yōu)化分析,優(yōu)化結(jié)果表明,索力優(yōu)化后,能使主梁的彎矩分布更加...
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 矮塔斜拉橋受力性能研究進展
1.3 本文主要研究內(nèi)容
1.4 擬解決的關(guān)鍵問題
1.5 本文主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
第2章 三索面矮塔斜拉橋受力特性分析
2.1 背景工程簡介
2.1.1 主橋結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1.2 主橋施工方案
2.2 有限元模型的建立
2.2.1 主橋有限元模型
2.2.2 荷載工況
2.3 主橋的結(jié)構(gòu)計算結(jié)果
2.3.1 持久狀況承載能力驗算
2.3.2 持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗算
2.3.3 持久狀況和短暫狀況主梁應(yīng)力驗算
2.3.4 撓度和預(yù)拱度驗算
2.3.5 斜拉索應(yīng)力驗算
2.3.6 主塔驗算
2.4 本章小結(jié)
第3章 三索面矮塔斜拉橋施工控制研究
3.1 施工監(jiān)控的目的
3.2 施工監(jiān)控基本思路
3.2.1 施工監(jiān)控的原則
3.2.2 施工監(jiān)控的影響參數(shù)
3.3 施工監(jiān)控的內(nèi)容和方法
3.3.1 主墩承臺大體積混凝土溫度監(jiān)測
3.3.2 主梁線形監(jiān)測
3.3.3 主塔線形監(jiān)測
3.3.4 主梁應(yīng)變監(jiān)測
3.3.5 主塔應(yīng)變監(jiān)測點布置
3.3.6 索力監(jiān)測
3.3.7 溫度監(jiān)測
3.4 施工監(jiān)控的工況及內(nèi)容
3.5 施工過程中的監(jiān)測和控制
3.6 施工監(jiān)控精度要求
3.7 本章小結(jié)
第4章 三索面矮塔斜拉橋整體受力性能參數(shù)分析
4.1 有限元模型
4.2 參數(shù)選擇
4.3 無索區(qū)長度的影響
4.4 斜拉索傾角的影響
4.4.1 邊塔斜拉索傾角
4.4.2 中塔斜拉索傾角
4.5 主塔縱向剛度的影響
4.6 本章小結(jié)
第5章 基于合理成橋狀態(tài)的索力優(yōu)化及橫向索力比研究
5.1 多塔矮塔斜拉橋合理成橋狀態(tài)
5.1.1 多塔矮塔斜拉橋合理成橋狀態(tài)
5.1.2 合理成橋狀態(tài)
5.1.3 多塔矮塔斜拉橋合理成橋狀態(tài)的原則
5.2 斜拉橋合理成橋時索力研究
5.2.1 常規(guī)斜拉橋合理成橋狀態(tài)索力的研究方法
5.2.2 矮塔斜拉橋合理成橋狀態(tài)索力的研究方法
5.3 矮塔斜拉橋索力優(yōu)化原理
5.3.1 索梁活載比權(quán)矩陣優(yōu)化原理
5.3.2 主梁截面的應(yīng)力邊界條件
5.3.3 恒載可行域
5.3.4 優(yōu)化步驟
5.4 矮塔斜拉橋合理成橋狀態(tài)的索力優(yōu)化
5.5 索力橫向分配的討論
5.5.1 簡化的力學(xué)模型
5.5.2 索力比隨剛度的變化
5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)及展望
6.1 論文的主要工作和結(jié)論
6.2 研究展望
參考文獻
致謝
本文編號:3109060
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 矮塔斜拉橋受力性能研究進展
1.3 本文主要研究內(nèi)容
1.4 擬解決的關(guān)鍵問題
1.5 本文主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
第2章 三索面矮塔斜拉橋受力特性分析
2.1 背景工程簡介
2.1.1 主橋結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1.2 主橋施工方案
2.2 有限元模型的建立
2.2.1 主橋有限元模型
2.2.2 荷載工況
2.3 主橋的結(jié)構(gòu)計算結(jié)果
2.3.1 持久狀況承載能力驗算
2.3.2 持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗算
2.3.3 持久狀況和短暫狀況主梁應(yīng)力驗算
2.3.4 撓度和預(yù)拱度驗算
2.3.5 斜拉索應(yīng)力驗算
2.3.6 主塔驗算
2.4 本章小結(jié)
第3章 三索面矮塔斜拉橋施工控制研究
3.1 施工監(jiān)控的目的
3.2 施工監(jiān)控基本思路
3.2.1 施工監(jiān)控的原則
3.2.2 施工監(jiān)控的影響參數(shù)
3.3 施工監(jiān)控的內(nèi)容和方法
3.3.1 主墩承臺大體積混凝土溫度監(jiān)測
3.3.2 主梁線形監(jiān)測
3.3.3 主塔線形監(jiān)測
3.3.4 主梁應(yīng)變監(jiān)測
3.3.5 主塔應(yīng)變監(jiān)測點布置
3.3.6 索力監(jiān)測
3.3.7 溫度監(jiān)測
3.4 施工監(jiān)控的工況及內(nèi)容
3.5 施工過程中的監(jiān)測和控制
3.6 施工監(jiān)控精度要求
3.7 本章小結(jié)
第4章 三索面矮塔斜拉橋整體受力性能參數(shù)分析
4.1 有限元模型
4.2 參數(shù)選擇
4.3 無索區(qū)長度的影響
4.4 斜拉索傾角的影響
4.4.1 邊塔斜拉索傾角
4.4.2 中塔斜拉索傾角
4.5 主塔縱向剛度的影響
4.6 本章小結(jié)
第5章 基于合理成橋狀態(tài)的索力優(yōu)化及橫向索力比研究
5.1 多塔矮塔斜拉橋合理成橋狀態(tài)
5.1.1 多塔矮塔斜拉橋合理成橋狀態(tài)
5.1.2 合理成橋狀態(tài)
5.1.3 多塔矮塔斜拉橋合理成橋狀態(tài)的原則
5.2 斜拉橋合理成橋時索力研究
5.2.1 常規(guī)斜拉橋合理成橋狀態(tài)索力的研究方法
5.2.2 矮塔斜拉橋合理成橋狀態(tài)索力的研究方法
5.3 矮塔斜拉橋索力優(yōu)化原理
5.3.1 索梁活載比權(quán)矩陣優(yōu)化原理
5.3.2 主梁截面的應(yīng)力邊界條件
5.3.3 恒載可行域
5.3.4 優(yōu)化步驟
5.4 矮塔斜拉橋合理成橋狀態(tài)的索力優(yōu)化
5.5 索力橫向分配的討論
5.5.1 簡化的力學(xué)模型
5.5.2 索力比隨剛度的變化
5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)及展望
6.1 論文的主要工作和結(jié)論
6.2 研究展望
參考文獻
致謝
本文編號:3109060
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