【摘要】：近年來,自錨式懸索橋因其造型美觀、對地形地質適應能力強以及良好的經濟性能等優(yōu)點逐漸受到人們的青睞。由于錨固方式的改變,自錨式懸索橋在結構受力和施工控制等方面比傳統的地錨式懸索橋更為復雜。本文結合在建的阜陽市泉河大橋,采用通用有限元程序MIDAS/CIVIL和大型數學軟件MATLAB,對自錨式懸索橋合理成橋狀態(tài)、主纜找形和體系轉換等關鍵技術進行了分析研究,主要研究內容如下:(1)對主纜找形計算理論進行了分析,推導了拋物線理論、懸鏈線理論和分段懸鏈線理論下的纜索線形。在分段懸鏈線理論的基礎上,對成橋狀態(tài)和空纜狀態(tài)的主纜線形計算方法進行了分析。根據索鞍處主纜的力學關系和幾何條件,建立索鞍位置精確計算的非線性方程組,對索鞍位置、索鞍切點進行計算并對索鞍處主纜的無應力長度進行修正。(2)提出了確定自錨式懸索橋合理成橋狀態(tài)的計算方法�；谧钚澢芰糠ê头侄螒益溇�法,考慮主纜和加勁梁在連接處的力的平衡條件和變形相容條件,借助有限元軟件,進行多次迭代計算直至收斂,最終得到合理成橋狀態(tài)。(3)在合理成橋狀態(tài)的基礎上,采用非線性有限元對成橋狀態(tài)和空纜狀態(tài)的主纜線形進行分析�；谒靼拔恢镁_計算原理,進一步確定了索鞍預偏量和索鞍切點位置,并對索鞍處的主纜無應力長度進行修正。(4)擬定吊索張拉施工方案,并采用無應力狀態(tài)法對體系轉換過程中的吊索索力、主纜內力變化規(guī)律進行研究,為橋梁的施工控制提供理論依據。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U448.25
【圖文】：

竣工于1990年的日本此花大橋[9-10](圖1.1)是自1955年以來建成的第一座大跨度單索面斜吊索自錨式懸索橋，是現代自錨式懸索橋的開山之作。主橋跨度為300m，主跨主纜垂跨比為1/6，比傳統的地錨式懸索橋垂跨比要大，這樣有利于減小主纜水平分力，從而減小加勁梁受到的軸壓力。主梁采用高度為3.17m的單箱三室鋼箱梁，主梁梁高與跨度之比為1：95，使得橋的外觀顯得非常輕巧。圖 1.1 此花大橋Fig 1.1 Konohana Bridge（2）韓國永宗大橋建成于2000年的韓國永宗大橋[11-12]位于韓國漢城仁川國際機場通往漢城市區(qū)的高速公路上，是世界上首座雙層行車公鐵兩用自錨式懸索橋。該橋主橋跨徑布

第一章 緒論3置為125m+300m+125m，主跨主纜垂跨比為1/5，見圖1.2。加勁梁采用三跨連續(xù)鋼桁梁，梁高12m。該橋在借鑒此花大橋的基礎上，主要作了以下三點改變：①主纜的垂跨比增大到1/5，較此花大橋主纜垂跨比增加20%，以減小主纜在加勁梁中產生的軸壓力；②主纜采用空間雙主纜的布置形式，與傾斜的吊索組成三維體系，有利于增強結構的橫向穩(wěn)定性；③采用桁架體系加勁梁，主梁的剛度較大，使得主梁施工更加便利。圖 1.2 永宗大橋Fig 1.2 Yeongjong Bridge（3）美國新奧克蘭海灣大橋建成于2013年的美國新奧克蘭海灣大橋[13]位于巴拉圭查島和奧克蘭之間，是目前世界上跨度最大的獨塔自錨式懸索橋。該橋主橋跨徑布置為180m+385m

【參考文獻】

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1 閆維明;于浩;陳彥江;王凱;郝朝偉;;自錨式懸索橋施工過程中索力變化規(guī)律的試驗研究[J];公路交通科技;2015年11期

2 王邵銳;周志祥;高燕梅;唐輝;;考慮纜-梁聯合作用的自錨式懸索橋恒載狀態(tài)計算方法研究[J];土木工程學報;2015年08期

3 王楨;吳海軍;周志祥;王身寧;;大跨徑自錨式懸索橋主纜位移特性分析[J];土木工程學報;2015年07期

4 李傳習;柯紅軍;楊武;賀君;李紅利;;黃河桃花峪自錨式懸索橋體系轉換方案的比較研究[J];土木工程學報;2014年09期

5 蔡迎春;萬超;鄭元勛;;中國自錨式懸索橋發(fā)展綜述[J];中外公路;2013年04期

6 李小年;張小月;馬如進;陳艾榮;;自錨式懸索橋合理成橋狀態(tài)的實用計算方法[J];公路交通科技;2013年06期

7 金雷;;武西高速桃花峪黃河大橋主橋施工方案[J];橋梁建設;2011年01期

8 張俊平;黃海云;劉愛榮;梅力彪;李永河;;空間纜索自錨式懸索橋體系轉換過程中受力行為的全橋模型試驗研究[J];土木工程學報;2011年02期

9 李傳習;柯紅軍;劉海波;夏桂云;;空間主纜自錨式懸索橋成橋狀態(tài)的確定方法[J];工程力學;2010年05期

10 唐啟;李傳習;柯紅軍;;獨塔雙跨空間索面自錨式懸索橋體系轉換方案確定[J];公路交通技術;2010年01期

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1 胡建華;大跨度自錨式懸索橋結構體系及靜動力性能研究[D];湖南大學;2006年

2 李傳習;混合梁懸索橋非線性精細計算理論及其應用[D];湖南大學;2006年

3 顏東煌;斜拉橋合理設計狀態(tài)確定與施工控制[D];湖南大學;2001年

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1 黃強;混凝土自錨式懸索橋施工控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

2 邱建冬;自錨式懸索橋吊索張拉優(yōu)化控制分析[D];重慶交通大學;2010年

3 邢智;自錨式懸索橋吊索張拉過程優(yōu)化分析[D];長安大學;2009年

4 姚明;自錨式懸索橋主纜線形計算與分析[D];長沙理工大學;2008年

本文編號：2717295