高速公路矮塔斜拉桥结构性能与试验研究

论文摘要

论文首先总结回顾了矮塔斜拉桥的国内外发展状况、结构特点及其最新发展动向。其次,介绍分析了一般斜拉桥与矮塔斜拉桥的计算方法及特点,主要分析了恒载与活载的内力计算和成桥状态合理索力及施工阶段斜拉索初张力的确定,并叙述了两种极限状态及其计算原则。接着论文以北京怀柔峪道河矮塔斜拉桥设计方案为工程背景,根据施工图设计,采用大型有限元计算软件MIDAS建立基于梁单元的全桥组合有限元模型,详细计算分析桥梁46个施工阶段的受力和变形；计算分析施工阶段主梁上、下缘的应力；计算分析使用阶段持久状况承载能力极限状态和正常使用极限状态下主梁的应力和斜拉索的索力及应力。接着对成桥阶段作现场荷载试验,叙述了荷载试验的目的、内容及依据；详细介绍了静载和动载试验的方案及实施方法。论文最后对全文进行了总结和展望,总结归纳出了与一般斜拉桥相比较,矮塔斜拉桥在结构和受力性能上的若干意见和特点；最后提出了有待于进一步研究的几个问题。由此,作者比较全面地了解了矮塔斜拉桥在静力和动力性能上与一般斜拉桥的不同,为以后类似的研究提供一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 矮塔斜拉桥的由来及发展概况
• 1.2 矮塔斜拉桥的特点
• 1.2.1 主梁
• 1.2.2 主塔
• 1.2.3 斜拉索
• 1.3 矮塔斜拉桥的最新发展动向
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 一般斜拉桥与矮塔斜拉桥的计算方法
• 2.1 一般斜拉桥的计算方法
• 2.1.1 恒载与活载的内力计算
• 2.1.2 成桥状态合理索力的确定
• 2.1.3 施工阶段斜拉索初张力的确定
• 2.1.4 极限状态及其计算原则
• 2.2 矮塔斜拉桥的计算方法
• 第三章 矮塔斜拉桥空间有限元模型的建立及性能分析
• 3.1 桥梁空间有限元模型的建立
• 3.1.1 桥梁各类构件的模拟
• 3.1.2 混凝土收缩、徐变、强度增长的模拟
• 3.2 矮塔斜拉桥施工阶段的计算分析
• 3.2.1 施工阶段划分
• 3.2.2 施工阶段应力计算分析
• 3.3 矮塔斜拉桥使用阶段的计算分析
• 3.3.1 计算工况
• 3.3.2 持久状况承载能力极限状态下的计算分析
• 3.3.3 持久状况正常使用极限状态下的计算分析
• 3.3.4 持久状况结构应力的计算分析
• 3.3.5 持久状况斜拉索索力和应力的计算分析
• 第四章 荷载试验
• 4.1 试验目的、内容及依据
• 4.1.1 试验目的
• 4.1.2 试验内容
• 4.1.3 试验依据
• 4.2 静载试验方案和实施方法
• 4.2.1 观测截面的确定和测点布置
• 4.2.2 试验荷载
• 4.2.3 静载试验主要测量仪器
• 4.2.4 静载试验工况和加载方法
• 4.2.5 静载试验的实施过程和保障措施
• 4.3. 动载试验方案和实施过程
• 4.3.1 测点布置
• 4.3.2 主要测量仪器
• 4.3.3 试验内容与荷载
• 4.4 试验结果汇总
• 4.4.1 静载试验结果
• 4.4.2 动载试验的结果
• 4.5 小结
• 结论与建议
• 主要总结
• 进一步研究的建议
• 参考文献
• 致谢