背索布索方式对独塔斜拉桥结构性能影响分析

论文摘要

随着我国经济的发展和人们对城市景观需求的提高,近年来在一些城市已经出现一种采用新的布索方式的斜拉桥——空间扭背索组合梁斜拉桥。采用这种布索方式的斜拉桥能够完成与扇形背索布索方式的斜拉桥相当的社会公用,在此前提下,这种桥型造型更加美观,更适合成为城市的标志性建筑,因此逐渐受到重视,并在大型工程中得以应用。然而,目前国内外对采用这种新型布索方式的斜拉桥结构性能的研究和分析并不多,而针对两种布索方式对斜拉桥结构性能的分析比较需要进一步研究。本文在阅读相关文献的基础上,对斜拉桥受力性能以及稳定性的分析研究现状做了充分了解后,对这两种布索方式对斜拉桥结构性能的影响进行了分析。首先,文章介绍了斜拉桥这种新的背索布索方式——空间扭背索布索方式,并介绍了国内一些采用该种布索方式的斜拉桥实例；其次,对目前为止针对斜拉桥的静力理论分析方法和动力特性分析方法以及斜拉桥的第一类稳定问题和第二类稳定问题进行了阐述；最后,使用大型通用有限元程序ANSYS和桥梁专用分析软件MIDAS/Civil建立模型,对空间扭背索布索形式与扇形背索布索形式对斜拉桥静力性能(包括弹性模量修正值、成桥索力、位移、主梁弯矩、主梁应力)、动力特性、稳定性的影响进行对比分析。通过上述对比分析,得出了两种布索方式对斜拉桥结构性能影响的对比分析结论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 独斜塔斜拉桥发展概况
• 1.2 斜拉桥的布索方式
• 1.3 斜拉桥结构分析研究现状
• 1.3.1 斜拉桥受力特点
• 1.3.2 斜拉桥稳定性分析研究现状
• 1.4 本论文研究目的及主要内容
• 第二章 斜拉桥结构分析方法
• 2.1 概述
• 2.2 斜拉桥静力理论分析
• 2.2.1 刚度矩阵法计算内力和变形
• 2.2.2 活载内力计算
• 2.2.3 温度内力计算
• 2.2.4 徐变的影响
• 2.2.5 结构几何非线性
• 2.3 斜拉桥动力理论分析
• 2.3.1 斜拉桥动力特性计算模式
• 2.3.2 斜拉桥动力特性计算与特征
• 2.4 本章小结
• 第三章 斜拉桥静动力分析比较
• 3.1 依托工程概况
• 3.1.1 依托工程概况
• 3.1.2 施工工艺流程
• 3.2 空间扭背索斜拉桥静力分析
• 3.3 扇形背索斜拉桥静力分析
• 3.4 静力分析比较
• 3.4.1 弹性模量修正值比较
• 3.4.2 索力比较
• 3.4.3 位移比较
• 3.4.4 主梁弯矩比较
• 3.4.5 主梁应力比较
• 3.5 动力分析比较
• 3.6 本章小结
• 第四章 斜拉桥整体稳定性分析比较
• 4.1 概述
• 4.2 第一类稳定理论
• 4.3 第二类稳定理论
• 4.3.1 特征值屈曲分析
• 4.3.2 几何非线性稳定分析
• 4.3.3 材料非线性稳定分析
• 4.3.4 双重非线性稳定分析
• 4.4 稳定性分析的研究方法
• 4.4.1 静力平衡法（Euler法）
• 4.4.2 能量法
• 4.4.3 有限元法
• 4.5 第一类稳定分析对比
• 4.5.1 全桥均布力对称作用
• 4.5.2 主跨均布力对称作用
• 4.6 第二类稳定分析对比
• 4.6.1 空间扭背索模型极限承载力分析结果
• 4.6.2 扇形背索模型极限承载力分析结果
• 4.6.3 结果对比
• 4.7 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢