【摘要】：隨著橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建造技術(shù)的發(fā)展,斜塔斜拉橋因其造型優(yōu)美、極具張力,而常常作為城市橋梁的標(biāo)志性建筑并充分體現(xiàn)城市的朝氣和活力,當(dāng)然也是橋梁設(shè)計(jì)首選橋型之一。但斜拉橋作為一種新型結(jié)構(gòu)組合橋梁,其計(jì)算模型的選取和建立直接關(guān)系到設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)控等階段的準(zhǔn)確性和可靠性。因此有必要對(duì)其有限元建模方法、技巧進(jìn)行探討和研究。本文以西安市mP灞生態(tài)區(qū)2號(hào)主橋?yàn)楣こ虒?shí)例,首先在充分研究建模方法和技巧的基礎(chǔ)上建立其計(jì)算模型,其次對(duì)成橋模型在靜力、動(dòng)力和抗震三個(gè)方面產(chǎn)生的效應(yīng)進(jìn)行計(jì)算,并將計(jì)算結(jié)果與該橋梁的荷載試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,充分驗(yàn)證計(jì)算模型的完整性、可靠性和準(zhǔn)確性,最后再以荷載試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證該橋設(shè)計(jì)的合理性及橋梁結(jié)構(gòu)本身的安全穩(wěn)定性。同時(shí)在已建好的成橋模型上進(jìn)行了:(1)塔梁彈性連接剛度參數(shù)設(shè)計(jì)方案對(duì)比分析,(2)主跨側(cè)無(wú)索區(qū)長(zhǎng)度參數(shù)設(shè)計(jì)方案對(duì)比分析,(3)分別利用影響矩陣法與綜合法進(jìn)行成橋索力計(jì)算和誤差分析三個(gè)方面的探討和研究。其結(jié)果為同類(lèi)橋的設(shè)計(jì)和施工提供一定的參考和指導(dǎo)意義。本文研究和探討的主要工作和結(jié)論及建議如下:(1)歸納有限元模型方法,并對(duì)橋梁各結(jié)構(gòu)部件及邊界條件模擬,建立有限元模型。(2)通過(guò)靜力、動(dòng)力和抗震特性分析,驗(yàn)證了建立的計(jì)算模型是合理的和可靠的;通過(guò)荷載試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與模型計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析驗(yàn)證了該計(jì)算模型是準(zhǔn)確的,同時(shí)也驗(yàn)證了橋梁結(jié)構(gòu)本身是安全穩(wěn)定的,即橋梁各部件強(qiáng)度和剛度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求;拉索與結(jié)構(gòu)本身協(xié)同受力性能良好,橋梁整體性能、抗扭剛度和動(dòng)剛度良好。另外抗震分析結(jié)果表明,建議對(duì)該橋主塔橫向設(shè)置限位器,對(duì)主梁設(shè)置軸力減弱裝置(即止推箱)。(3)塔梁彈性連接剛度參數(shù)對(duì)比分析結(jié)果表明,其參數(shù)選取2.7×10~6kN/m相對(duì)合理;主跨側(cè)無(wú)索區(qū)長(zhǎng)度參數(shù)對(duì)比分析結(jié)果表明,其無(wú)索區(qū)長(zhǎng)度比值在0.12~0.33(無(wú)索區(qū)長(zhǎng)度/主跨跨徑)之間選取較為合理。(4)利用影響矩陣法與綜合法進(jìn)行成橋索力計(jì)算和誤差分析,其結(jié)果表明,綜合法在計(jì)算分析方面更為有效。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U448.27
【圖文】：

師重視[12]。同地質(zhì)環(huán)境、航道要求等，斜拉橋分類(lèi)方法較多，邊主跨比、索獨(dú)塔、雙塔、多塔以及結(jié)構(gòu)體系等[13][14]。斜拉橋結(jié)構(gòu)形式是通過(guò)將主梁吊起，能將材料充分的發(fā)揮作用，作用荷載主要通過(guò)梁的遞到拉索，拉索受力將使橋塔受壓，最終荷載作用力通過(guò)橋塔傳遞形式是一種可以充分發(fā)揮材料性能的組合體系。末，城市建設(shè)同樣推動(dòng)著斜拉橋的發(fā)展，作為城市標(biāo)志性建筑物可靠，給人視覺(jué)的沖擊力較強(qiáng)，并且通過(guò)美學(xué)藝術(shù)的結(jié)合，所設(shè)是優(yōu)美無(wú)比。一般存在兩類(lèi)結(jié)構(gòu)形式，無(wú)背索和有背索兩種橋梁結(jié)一座無(wú)背索斜拉橋建成在西班牙，該橋名叫 Alamillo Bridge[16]，圖 1.1 所示。由此拉開(kāi)了斜拉橋建設(shè)的大幕，依托斜拉橋優(yōu)美的外始重新研究設(shè)計(jì)斜拉橋，歷經(jīng)多年得到了極大推動(dòng)和發(fā)展，開(kāi)始。

圖 1.2 西班牙 Lerez River Bridge國(guó)內(nèi)橋梁事業(yè)也在蓬勃發(fā)展，不僅僅是對(duì)橋梁受力性能的追逐，筑美學(xué)的視覺(jué)沖擊。國(guó)內(nèi)第一座無(wú)背索斜拉橋長(zhǎng)沙市洪山廟大橋橋事業(yè)的發(fā)展，圖 1.3 所示。圖 1.3 長(zhǎng)沙市洪山廟大橋內(nèi)第一座無(wú)背索斜拉橋的建成，國(guó)內(nèi)各地開(kāi)始建設(shè)有背索斜塔斜

梁工程師不光從力學(xué)性能設(shè)計(jì)，同時(shí)也從建筑美學(xué)的角度對(duì)該橋進(jìn)射，成為當(dāng)?shù)氐臉?biāo)志性建筑[20]。圖 1.2 西班牙 Lerez River Bridge國(guó)內(nèi)橋梁事業(yè)也在蓬勃發(fā)展，不僅僅是對(duì)橋梁受力性能的追逐，筑美學(xué)的視覺(jué)沖擊。國(guó)內(nèi)第一座無(wú)背索斜拉橋長(zhǎng)沙市洪山廟大橋橋事業(yè)的發(fā)展，圖 1.3 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2801856