【摘要】：矮塔斜拉橋具有斜拉橋和連續(xù)梁橋的雙重結(jié)構(gòu)特性,自從它誕生以來,在世界范圍內(nèi)顯示出巨大潛力。本文較為系統(tǒng)地介紹了國內(nèi)外矮塔斜拉橋的理論和實踐經(jīng)驗,以實際工程中的拉薩市柳東大橋——預應力混凝土矮塔斜拉橋為工程實例,對該橋進行力學性能分析和橋塔局部分析。(1)根據(jù)實際工程設(shè)計,采用有限元軟件Midas civil建立了柳東大橋全橋有限元模型,詳細描述了分析矮塔斜拉橋時各部分構(gòu)件的有限元模擬方法;按照工程實際模擬了柳東大橋的全部施工階段,分析了該橋在各個施工階段的結(jié)構(gòu)位移、內(nèi)力以及斜拉索索力的變化情況,結(jié)果顯示施工過程和成橋之后結(jié)構(gòu)的應力及位移變化符合規(guī)范要求。分析成橋十年混凝土收縮、徐變對結(jié)構(gòu)內(nèi)力及位移的影響,發(fā)現(xiàn)主梁應力變化不大,位移和斜拉索索力變化較大。然后進行成橋運營階段計算分析,考慮了運營階段活載、體系溫度變化、主梁溫度梯度、風荷載單獨作用及各種組合工況作用下橋梁的效應,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)溫度變化結(jié)構(gòu)位移影響最大。對該橋進行了正常使用極限狀態(tài)下的抗裂驗算。(2)針對橋位地區(qū)地震頻發(fā)的特點,采用多重Ritz向量法分析了柳東大橋的頻率及振型等自振特性,選用E1地震作用,對柳東大橋分別進行了三向地震加速度單獨作用下和三向組合作用下的反應譜分析。發(fā)現(xiàn)柳東大橋在縱向地震作用下的變形大于橫向地震作用,主梁和墩底內(nèi)力較大,豎向地震對橋梁影響不大;在三向地震加速度組合作用下,結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力都有增大。(3)針對拉薩地區(qū)晝夜溫差大的氣候特點,采用有限元軟件ANSYS對該橋環(huán)形橋塔進行溫度應力分析,考慮寒潮作用下,不同配筋率對橋塔溫度場及應力場的影響。發(fā)現(xiàn):在混凝土環(huán)形橋塔中配置縱向鋼筋和環(huán)向箍筋不僅不能減小其表面寒潮溫度拉應力,而且還使該拉應力增加。(4)針對環(huán)形橋塔施工復雜的問題,專門建立橋塔施工支架的有限元模型,全面考慮施工荷載的影響因素,根據(jù)相關(guān)規(guī)范和施工經(jīng)驗對支架的承載力和穩(wěn)定性進行分析。計算結(jié)果顯示施工排架、樁頂分配梁和鋼管樁的強度與整體穩(wěn)定性滿足要求。
【圖文】：

圖 1.1 瑞士甘特橋Fig. 1.1 Ganter Bridge橋梁工程界通過索塔高度將該種橋型與一般斜拉橋進行區(qū)分，，成了小田原港橋（圖 1.2）（世界上第一座學術(shù)意義上的矮塔斜的索塔高度一般是跨徑的 1/5~1/4，而矮塔斜拉橋的索塔高度與1/8，由于該橋型索塔較低，所以被稱為矮塔斜拉橋[3]。著名橋梁專家嚴國敏先生考慮到此種橋型的結(jié)構(gòu)受力特性介于之間，創(chuàng)造性地提出了“部分斜拉橋”的定義[1]。與一般斜拉橋相度主要由主梁提供，豎向荷載由主梁的受彎、受壓、受剪和斜受，斜拉索類似于體外預應力的作用，承擔部分荷載。為了具部分斜拉橋，日本工程研究人員利用拉索豎向剛度與主梁剛度分擔比例 β 這兩個技術(shù)指標來表示部分斜拉橋的特征。根據(jù)統(tǒng)認為區(qū)分部分斜拉橋和斜拉橋的關(guān)鍵在于豎向荷載分擔比例 β β 值小于 30%時就可以認為該橋是部分斜拉橋[4]；拉索的應力幅

小田原港橋Fig.1.2OdawaraBlueWayBridge
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U448.27

【參考文獻】

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本文編號：2595904