独塔单索面曲线斜拉桥力学性能研究

论文摘要

曲线斜拉桥以其优美的造型和对高等级公路和铁路的道路选线适应性强等优点越来越受到工程界的青睐,在城市中小跨径桥梁中将会是一种极具竞争力的方案。由于曲线斜拉桥构造和受力复杂,传统的计算方法已经很难满足要求。本文以南京跨仙林大道斜拉桥为工程背景,采用梁格法理论并利用通用有限元程序MDIAS/CIVIL建立空间计算模型对其进行分析。本文主要进行以下几方面工作内容:1.曲线斜拉桥的设计理论。首先对弯桥的各种计算理论做了综述,简单介绍解析法和半解析法理论,并做了比较。最后,对本文所应用的梁格法做了详细的说明。2.研究了曲线斜拉桥确定合理成桥索力的优化方法,并通过与其他各种索力调整方法的比较,验证了这种优化方法的合理性。对全桥作了整体计算分析,计算了在成桥状态下各种最不利荷载工况作用时,全桥主要构件的内力,验证了本桥在正常使用情况下,应力均满足规范要求。并总结了这种类型桥梁的设计规律。3.针对曲线斜拉桥的受力特点,分析了主梁抗弯刚度、抗扭刚度、支承间距、端.横梁抗弯刚度等参数的变化对桥梁整体受力性能的影响,并得到了对设计曲线斜拉桥有意义的结论。通过本文的工作,全面了解曲线斜拉桥力学特点和空间作用效应。对曲线斜拉桥的分析和结构形式的探讨总结出的规律可以作为曲线斜拉桥设计分析的依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 曲线斜拉桥发展现状
• 1.2 曲线斜拉桥的基本特点
• 1.2.1 修建曲线斜拉桥的必要性和可行性
• 1.2.2 密索斜拉桥能消减弯桥的扭矩
• 1.2.3 平面拱极大提高桥梁横向稳定性
• 1.2.4 索塔和拉索的布置
• 1.2.5 支座设置
• 1.2.6 曲线斜拉桥设计的技术特点
• 1.3 世界上已建成的曲线斜拉桥及其特点
• 1.3.1 新上平井大桥
• 1.3.2 sunniberg桥
• 1.3.3 唐柜新桥
• 1.4 本文研究的主要内容
• 2 曲线斜拉桥的设计理论
• 2.1 概述
• 2.2 弯桥的计算理论综述
• 2.2.1 解析法
• 2.2.2 半解析法
• 2.2.3 数值计算方法
• 2.3 梁格法的基本理论
• 2.3.1 箱梁网格划分
• 2.3.2 箱梁的变形状态与梁格构件刚度
• 3 跨仙林大道斜拉桥设计及计算
• 3.1 总体设计及构造形式的选择
• 3.1.1 跨仙林大道斜拉桥的概况
• 3.1.2 总体设计及构造形式的选择
• 3.2 合理成桥索力的确定
• 3.2.1 计算模型的建立
• 3.2.2 设计参数
• 3.2.3 合理成桥索力的确定
• 3.3 整体计算分析
• 3.3.1 主梁受力包络
• 3.3.2 主梁应力分析
• 3.3.3 主塔受力
• 3.3.4 反力计算
• 3.3.5 混泥土收缩、徐变及温度的影响
• 3.3.6 工程建议
• 3.4 本章小结
• 4 曲线斜拉桥结构影响参数分析
• 4.1 引言
• 4.2 曲线斜梁桥结构影响参数的选取
• 4.2.1 弯桥的力学特点
• 4.2.2 影响参数的选取
• 4.3 参数影响分析
• 4.3.1 主梁抗弯刚度影响分析
• 4.3.2 主梁抗扭刚度影响分析
• 4.3.3 支撑间距影响分析
• 4.3.4 端横梁抗弯刚度影响分析
• 4.5 小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢