本文關(guān)鍵詞：輕型組合橋面結(jié)構(gòu)自錨式懸索橋靜力行為分析

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【摘要】：隨著我國城市市政橋梁的大量建設(shè),自錨式懸索橋憑借其無需錨碇結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)選型靈活的優(yōu)勢(shì)在中小跨經(jīng)橋梁方案中越來越受到重視。本文在回顧自錨式懸索橋的發(fā)展歷史、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及橋面鋪裝發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,結(jié)合成都市益州大道錦江橋設(shè)計(jì)分別開展了自錨式懸索橋全橋靜力分析、鋼箱梁錨固結(jié)構(gòu)局部受力分析及輕型組合橋面結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)研究工作。本文首先梳理了自錨式懸索橋初始成橋狀態(tài)的確定方法,即通過節(jié)線法計(jì)算的初始線形作為懸鏈線索單元進(jìn)行精確分析,再將初始內(nèi)力輸入得到初始成橋狀態(tài)。隨后對(duì)自錨式懸索橋進(jìn)行全橋靜力分析,結(jié)果表明該模型在最不利荷載組合作用下的變形及應(yīng)力均滿足規(guī)范要求。同時(shí),本文進(jìn)一步探討了鋼箱梁采用輕型組合橋面結(jié)構(gòu)對(duì)鋼箱梁豎向變形的影響。隨后,考慮到鋼箱梁后錨固構(gòu)造的復(fù)雜性,本文分析了自錨式懸索橋主纜錨固系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般規(guī)律并使用Midas-Civil有限元軟件對(duì)后錨固構(gòu)造進(jìn)行局部受力分析。在采用了抗拉支座、局部壓重的措施以降低主纜豎向分力的不利影響后,主纜錨固區(qū)能在合理的應(yīng)力及變形條件下通過錨拉板將主纜力傳遞到鋼箱梁中。接下來本文針對(duì)城市寬橋面鋼箱梁橫向效應(yīng)顯著的問題梳理了正交異性板體系劃分及計(jì)算的方法,通過Midas-FEA有限元模型分析正交異性板的二三體系受力。針對(duì)分析中頂板應(yīng)力偏大的問題,進(jìn)一步對(duì)比分析瀝青鋪裝和STC鋪裝方案對(duì)鋼箱梁強(qiáng)度和頂板剛度的改善效果。由于橋面鋼箱梁受力的復(fù)雜性,本文繼續(xù)采用Midas-FEA空間板單元模型模擬疲勞車輛荷載的不同荷載位置,計(jì)算分析了瀝青鋪裝、STC鋪裝兩種類型的鋼箱加勁梁橋面疲勞問題。對(duì)比研究表明,輕型組合橋面的使用可較為有效改善橋面的剛度、減小鋼橋面板使用應(yīng)力、減少橋面疲勞熱點(diǎn)部位的疲勞應(yīng)力幅。最后,本文對(duì)超高韌性混凝土鋪裝體系進(jìn)行了參數(shù)敏感分析。主要研究荷載作用方式、STC層結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)鋪裝體系及鋼橋面板應(yīng)力的影響。為將來這些參數(shù)作為設(shè)計(jì)控制指標(biāo)時(shí)進(jìn)行多參數(shù)合理設(shè)計(jì)鋪裝方案提供參考。
【關(guān)鍵詞】：自錨式懸索橋 輕型組合橋面結(jié)構(gòu) 正交異性板 疲勞應(yīng)力幅 參數(shù)敏感分析
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U441;U448.25
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-28
• 1.1 自錨式懸索橋的發(fā)展綜述12-17
• 1.1.1 國外自錨式懸索橋的發(fā)展12-15
• 1.1.2 國內(nèi)自錨式懸索橋的發(fā)展15-17
• 1.2 自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀17-19
• 1.2.1 自錨式懸索橋主要構(gòu)造及結(jié)構(gòu)形式17-18
• 1.2.2 自錨式懸索橋的優(yōu)缺點(diǎn)18-19
• 1.3 交異性板橋面鋪裝體系發(fā)展現(xiàn)狀19-24
• 1.3.1 傳統(tǒng)正交異性板鋪裝體系19-22
• 1.3.2 超高韌性混凝土鋪裝體系22-24
• 1.4 程背景及本文的研究內(nèi)容24-28
• 1.4.1 工程背景24-26
• 1.4.2 本論文的研究內(nèi)容26-28
• 第2章 自錨式懸索橋全橋靜力分析28-44
• 2.1 有限元分析方法28-32
• 2.1.1 確定無應(yīng)力索長29-31
• 2.1.2 確定整體結(jié)構(gòu)形狀31-32
• 2.2 有限元模型的建立32-37
• 2.2.1 模型建立32-34
• 2.2.2 荷載工況34-36
• 2.2.3 主纜、吊桿受力情況36-37
• 2.3 運(yùn)營階段受力分析37-41
• 2.3.1 活載受力分析37-39
• 2.3.2 荷載組合受力分析39-41
• 2.4 不同鋪裝方案對(duì)全橋受力的影響41-42
• 2.5 本章小結(jié)42-44
• 第3章 主纜錨固結(jié)構(gòu)受力分析44-52
• 3.1 概述44
• 3.1.1 主纜錨固區(qū)受力特點(diǎn)44
• 3.1.2 主纜錨固區(qū)設(shè)計(jì)原則44
• 3.2 工程背景44-46
• 3.2.1 工程概況44-45
• 3.2.2 錨固系統(tǒng)介紹45-46
• 3.3 后錨固結(jié)構(gòu)有限元模型46-48
• 3.3.1 模型設(shè)計(jì)整體思路46
• 3.3.2 后錨固結(jié)構(gòu)的荷載及邊界條件46
• 3.3.3 有限元模型的建立46-48
• 3.4 后錨固結(jié)構(gòu)分析計(jì)算48-50
• 3.4.1 頂、底板及加勁肋結(jié)果分析48-49
• 3.4.2 腹板結(jié)果分析49-50
• 3.4.3 錨固結(jié)構(gòu)結(jié)果分析50
• 3.5 本章小結(jié)50-52
• 第4章 鋼箱加勁梁橋面空間受力分析52-75
• 4.1 概述52
• 4.2 鋼箱加勁梁受力分析52-59
• 4.2.1 計(jì)算參數(shù)及邊界條件52-54
• 4.2.2 模型建立54-55
• 4.2.3 結(jié)果分析55-59
• 4.3 不同鋪裝方案對(duì)橋面受力的影響59-66
• 4.3.1 對(duì)比范圍59-60
• 4.3.2 基本假定60
• 4.3.3 模型建立60
• 4.3.4 對(duì)比分析60-65
• 4.3.5 結(jié)論65-66
• 4.4 不同鋪裝方案對(duì)橋面疲勞問題的影響66-73
• 4.4.1 疲勞問題現(xiàn)狀及驗(yàn)算方法66-68
• 4.4.2 計(jì)算參數(shù)及邊界條件68
• 4.4.3 模型建立68-71
• 4.4.4 疲勞應(yīng)力分析結(jié)果71-72
• 4.4.5 不同鋪裝方案對(duì)疲勞的影響72-73
• 4.5 本章小結(jié)73-75
• 第5章 輕型組合橋面結(jié)構(gòu)參數(shù)敏感性分析75-88
• 5.1 概述75
• 5.2 參數(shù)選擇75-76
• 5.3 荷位敏感性分析76-80
• 5.3.1 荷位確定76
• 5.3.2 縱向荷位76-78
• 5.3.3 橫向荷位78-79
• 5.3.4 對(duì)鋼橋面板的影響79-80
• 5.4 荷載值敏感性分析80-82
• 5.5 STC層厚度敏感性分析82-84
• 5.5.1 鋪裝層影響分析82-83
• 5.5.2 鋼橋面板影響分析83-84
• 5.6 STC層彈性模量敏感性分析84-87
• 5.7 本章小結(jié)87-88
• 結(jié)論與展望88-90
• 致謝90-91
• 參考文獻(xiàn)91-94
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及科研成果94

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5 記者 韓慶s⊥ㄑ對(duì)，

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