發(fā)布時間：2020-08-12 20:55

【摘要】：經(jīng)過近半個世紀(jì)的發(fā)展,矮塔斜拉橋的理論和實(shí)踐都獲得了空前的突破,特別是以數(shù)值計算為基礎(chǔ)的有限元技術(shù)的不斷進(jìn)步,為其特有的建筑美進(jìn)一步拓展了應(yīng)用范圍。本文以成昆鐵路擴(kuò)能改造工程米易至攀枝花段金沙江大橋背景,建立大橋整體和局部的有限元模型,并將根據(jù)模型計算的結(jié)構(gòu)內(nèi)力、應(yīng)力理論數(shù)據(jù),比對現(xiàn)場測試數(shù)據(jù),對錨塊設(shè)計的合理與否給出了結(jié)論。論文首先在簡要回顧、總結(jié)了矮塔斜拉橋的發(fā)展研究成果的基礎(chǔ)上,分析了矮塔斜拉橋及其主梁索梁錨固區(qū)局部應(yīng)力研究的現(xiàn)狀和存在的問題,并提出了研究目的。其次,利用橋梁結(jié)構(gòu)有限元分析軟件BSAS建立了橋梁整體模型,計算出了橋梁施工和運(yùn)行階段的內(nèi)力、應(yīng)力、應(yīng)變和索力值,分析了不同施工階段邊(中)跨1/4、3/4和跨中截面的相關(guān)數(shù)據(jù),并將BSAS計算結(jié)果與由Midas計算的既有結(jié)果比對、分析,驗(yàn)證了內(nèi)力和應(yīng)力計算結(jié)果的正確性。再者,利用有限元軟件ANSYS建立選定索梁錨固區(qū)的局部應(yīng)力模型,其結(jié)果表明:主梁索梁錨固區(qū)梁段在預(yù)應(yīng)力和斜拉索的耦合作用下,錨塊絕大部分處于受壓狀態(tài),有很小范圍的局部因模擬預(yù)應(yīng)力筋的桿單元結(jié)點(diǎn)和混凝土的實(shí)體單元節(jié)點(diǎn)的耦合作用出現(xiàn)拉應(yīng)力;而這種耦合,在主梁的實(shí)際受力中并不會發(fā)生。同時可以看出,倒角的絕大部分也處于受壓狀態(tài),拉應(yīng)力一般出現(xiàn)于構(gòu)造突變的局部,盡管最大拉應(yīng)力值超過了混凝土的容許拉應(yīng)力,但其分布范圍很小,不足以引起結(jié)構(gòu)的破壞。最后,在論述金沙江大橋現(xiàn)場應(yīng)力測試的工作方案的基礎(chǔ)上,整理、分析了有關(guān)的測試數(shù)據(jù);并通過現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)與數(shù)值計算結(jié)果的比較,得出了理論分析與測試數(shù)據(jù)相一致的結(jié)論。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U448.27
【圖文】：

圖 1.1 瑞士甘特(Granter)大橋(局部)界其他國家建成的矮塔斜拉橋如表 1.1 所列。入 20 世紀(jì)九十年代后，我國的矮塔斜拉橋理論研究和建設(shè)實(shí)踐才姍姍起步。國著名的橋梁工程專家嚴(yán)國敏在引進(jìn)這種新橋型時，命之名為“部分斜拉橋斜拉索和預(yù)應(yīng)力箱梁共同作用承擔(dān)荷載的受力特征[5]。而目前，國內(nèi)的有關(guān)于以其外在結(jié)構(gòu)和形狀直觀命名的“矮塔斜拉橋(Low-pylon Cable-st”。進(jìn)入 21 世紀(jì)，我國首座矮塔斜拉橋——蕪湖長江公鐵兩用大橋(圖 1.2)建首座以預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁為主梁的矮塔斜拉橋——福建漳州戰(zhàn)備橋建成。此拉橋得到了國內(nèi)橋梁學(xué)者的深度關(guān)注，其建設(shè)實(shí)踐也迎來了飛速發(fā)展，福州蘭州小西湖黃河大橋(圖 1.3)、舟山三礁港大橋、荷麻溪特大橋、重慶合川南批該類型的橋梁相繼建成，如表 1.2 所列[6]-[8]。塔斜拉橋的結(jié)構(gòu)體及受力規(guī)律受力體系上進(jìn)行分辨，矮塔斜拉橋可分為塔梁分離的塔墩固結(jié)、塔梁墩固結(jié)有支座，以及塔梁固結(jié)等多種形式[9]�；谥髁号c橋塔強(qiáng)大的使用剛度，矮

蕪湖長江公鐵兩用大橋

- 3 -圖 1.3 蘭州小西湖黃河大橋塔高的變化，促使矮塔斜拉橋結(jié)構(gòu)二次分配索、梁所分擔(dān)的荷載比例，從既有析可以得出，斜拉橋的塔高與跨度比為 1/5～1/4，矮塔斜拉橋的塔高與跨度比2～1/8。矮塔斜拉橋在日本的發(fā)展過程中，曾被山崎淳、山縣敬二等研究者賦予個特征指標(biāo)來界定其與普通斜拉橋區(qū)別。 被確定為拉索的垂直剛度和主梁剛maxi= /(1/ )si G (1/ ) (1.

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5 張s鷗

本文編號：2791014