大跨度疊合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)參數(shù)研究
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【摘要】:疊合梁斜拉橋是主梁為鋼結(jié)構(gòu),橋面為混凝土結(jié)構(gòu)的斜拉橋,由于其卓越的結(jié)構(gòu)性能和良好的經(jīng)濟效益,近年來得到了迅速的發(fā)展。本文在收集和分析國內(nèi)外疊合梁斜拉橋設計資料的基礎上,對大跨度疊合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了詳細的研究,主要工作內(nèi)容如下:(1)闡述了國內(nèi)外大跨度疊合梁斜拉橋的發(fā)展歷史,并歸納總結(jié)了斜拉橋結(jié)構(gòu)體系及構(gòu)造參數(shù)的研究現(xiàn)狀,提出了有待進一步研究的問題。(2)介紹了有限元理論并以烏江特大橋為研究背景,運用有限元軟件MIDAS/CIVIL對其建立了有限元模型,為大跨度疊合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)參數(shù)分析與優(yōu)化奠定了基礎。(3)在已建立的有限元模型的基礎上,通過修改結(jié)構(gòu)參數(shù)的方法,依次研究了結(jié)構(gòu)體系、索塔高度、輔助墩位置、索塔剛度及拉索截面面積對大跨度疊合梁斜拉橋靜力特性及自振特性的影響,進而得出了各參數(shù)對大跨度疊合梁斜拉橋的影響規(guī)律及其合理取值范圍。(4)在結(jié)構(gòu)參數(shù)分析的基礎上,采用正交試驗原理與有限元相結(jié)合的方法,對大跨度疊合梁斜拉橋進行了結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化。將索塔高度、輔助墩位置、索塔剛度及拉索面積作為試驗因素,每個試驗因素選擇3個水平,從而建立正交表,選取8個能夠反映大跨度疊合梁斜拉橋整體受力性能的指標;根據(jù)9個試驗模型的計算結(jié)果,通過極差分析法對影響8個指標的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了重要性排序,找出影響各指標的主要因素,分析各參數(shù)對每個指標的影響規(guī)律,最后經(jīng)過綜合對比分析得出了最優(yōu)方案。
【關鍵詞】:疊合梁斜拉橋 有限元模型 結(jié)構(gòu)參數(shù) 正交試驗
【學位授予單位】:重慶交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U448.27
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 緒論10-21
- 1.1 概述10-12
- 1.1.1 國外斜拉橋發(fā)展概況10-11
- 1.1.2 國內(nèi)斜拉橋發(fā)展概況11-12
- 1.2 疊合梁斜拉橋的發(fā)展12-16
- 1.2.1 疊合梁斜拉橋發(fā)展歷史12-13
- 1.2.2 典型的疊合梁斜拉橋13-16
- 1.3 斜拉橋結(jié)構(gòu)體系及構(gòu)造參數(shù)研究現(xiàn)狀16-19
- 1.4 存在的問題及研究意義19-20
- 1.5 本文主要研究內(nèi)容與方法20-21
- 第二章 有限元理論及有限元模型的建立21-33
- 2.1 有限元理論發(fā)展歷史及現(xiàn)狀21-24
- 2.2 有限元理論基礎簡介24-29
- 2.3 工程背景概述29-31
- 2.4 有限元模型的建立31-32
- 2.5 本章小結(jié)32-33
- 第三章 結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對結(jié)構(gòu)靜力及自振特性的影響33-64
- 3.1 結(jié)構(gòu)體系變化分析33-37
- 3.1.1 計算模型與參數(shù)選取33-34
- 3.1.2 恒載工況下結(jié)構(gòu)靜力特性分析34
- 3.1.3 活載工況下結(jié)構(gòu)靜力特性分析34-35
- 3.1.4 結(jié)構(gòu)自振特性分析結(jié)果35-36
- 3.1.5 小結(jié)36-37
- 3.2 索塔高度變化分析37-43
- 3.2.1 計算模型與參數(shù)選取37
- 3.2.2 恒載工況下結(jié)構(gòu)靜力特性分析結(jié)果37-39
- 3.2.3 活載工況下結(jié)構(gòu)靜力特性分析結(jié)果39-41
- 3.2.4 結(jié)構(gòu)自振特性分析結(jié)果41-43
- 3.2.5 小結(jié)43
- 3.3 輔助墩位置變化分析43-51
- 3.3.1 計算模型與參數(shù)選取43-44
- 3.3.2 恒載工況下結(jié)構(gòu)靜力特性分析結(jié)果44-46
- 3.3.3 活載工況下結(jié)構(gòu)靜力特性分析結(jié)果46-49
- 3.3.4 結(jié)構(gòu)自振特性分析結(jié)果49-50
- 3.3.5 小結(jié)50-51
- 3.4 索塔剛度變化分析51-57
- 3.4.1 計算模型及參數(shù)選取51
- 3.4.2 恒載工況下結(jié)構(gòu)靜力特性分析結(jié)果51-53
- 3.4.3 活載工況下結(jié)構(gòu)靜力特性分析結(jié)果53-55
- 3.4.4 結(jié)構(gòu)自振特性分析結(jié)果55-56
- 3.4.5 小結(jié)56-57
- 3.5 拉索面積變化分析57-63
- 3.5.1 計算模型及參數(shù)選取57
- 3.5.2 恒載工況下結(jié)構(gòu)靜力特性分析結(jié)果57-59
- 3.5.3 活載工況下結(jié)構(gòu)靜力特性分析結(jié)果59-61
- 3.5.4 結(jié)構(gòu)自振特性分析結(jié)果61-62
- 3.5.5 小結(jié)62-63
- 3.6 本章小結(jié)63-64
- 第四章 大跨度疊合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化64-77
- 4.1 優(yōu)化理論概述64-65
- 4.2 正交試驗設計原理65-68
- 4.2.1 正交試驗設計過程65-66
- 4.2.2 試驗結(jié)果的分析66-68
- 4.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化分析68-75
- 4.3.1 研究因素及正交表的選擇68
- 4.3.2 因素水平的確定68-70
- 4.3.3 選擇指標70-71
- 4.3.4 計算結(jié)果分析71-75
- 4.4 本章小結(jié)75-77
- 第五章 結(jié)論與展望77-79
- 5.1 結(jié)論77-78
- 5.2 展望78-79
- 致謝79-80
- 參考文獻80-83
- 攻讀學位期間取得的研究成果83
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本文編號:344831
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