学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

1700米主跨斜拉—悬索协作体系桥梁方案设计和静动力计算分析研究

作　者: 孟续东
导　师: 郑凯锋
学　校: 西南交通大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 斜拉-悬索协作体系合理成桥状态合理施工状态地震响应
分类号: U448.27
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 29次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

斜拉-悬索协作体系桥梁综合了斜拉桥和悬索桥的特点,在超大跨径桥梁中具有广泛的应用前景。论文以虎门二桥为工程背景,提出了1700m主跨斜拉-悬索协作体系桥梁设计方案,采用大型有限元软件MIDAS/CIVIL2006建立基于梁单元的全桥空间有限元模型。根据斜拉桥合理成桥状态和悬索桥主缆线形的确定方法,分步确定斜拉-悬索协作体系桥梁的合理成桥状态,然后利用倒拆-正装迭代法确定合理施工状态。论文详细计算分析了桥梁结构在各个施工阶段的受力和变形,并计算分析了运营阶段的活载、温度荷载、风荷载等单独工况作用及组合工况作用下的荷载效应。利用子空间迭代法计算了桥梁的自振周期和振型,分别用反应谱和非线性一致激励时程的方法对结构的地震响应进行计算分析。论文运用大型通用有限元软件ANSYS建立基于板单元和实体单元的节段组合有限元模型,对钢箱梁顶、底板和横隔板等主要构件的受力和应力分布情况进行了详细分析。最后,比较分析不同的设计参数对结构的静动力特性的影响。由此,作者较详细地认识了斜拉-悬索协作体系桥梁的静力、动力性能,掌握了大型桥梁的计算方法。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
第1章绪论  11-21
  1.1 引言  11-13
  1.2 斜拉-悬索协作体系桥梁发展历史  13-18
    1.2.1 斜拉悬索协作体系的几种结构形式  13-15
    1.2.2 国外斜拉-悬索协作体系桥梁  15-17
    1.2.3 国内斜拉-悬索协作体系桥梁  17-18
  1.3 斜拉-悬索协作体系桥梁一般受力特点  18-19
  1.4 斜拉-悬索协作体系桥梁优缺点  19-20
  1.5 本文主要工作  20-21
第2章斜拉-悬索协作体系桥方案设计和杆系单元全桥有限元模型  21-29
  2.1 设计方案研究  21-22
    2.1.1 主缆设计  22
    2.1.2 吊索设计  22
    2.1.3 斜拉索设计  22
    2.1.4 桥塔设计  22
    2.1.5 加劲梁设计  22
  2.2 有限元建模基本方法  22-23
  2.3 加劲梁的模拟  23-24
  2.4 主缆的模拟  24
  2.5 桥塔的模拟  24
  2.6 斜拉索与吊索的模拟  24-25
  2.7 基础的模拟  25-26
  2.8 边界条件的模拟  26-27
  2.9 小结  27-29
第3章斜拉-悬索协作体系桥合理成桥状态计算分析  29-41
  3.1 斜拉桥合理成桥状态计算方法  29-30
  3.2 悬索桥主缆线形的计算方法  30-31
  3.3 斜拉-悬索协作体系桥梁合理成桥状态的确定方法  31-32
  3.4 斜拉-悬索协作体系桥梁合理成桥状态受力分析  32-36
  3.5 合理施工状态的计算方法  36-37
  3.6 利用倒拆-正装迭代法确定合理施工索力  37-40
  3.7 小结  40-41
第4章斜拉-悬索协作体系桥施工和运营阶段计算  41-69
  4.1 施工阶段划分  41-43
  4.2 施工阶段主梁分析  43-46
  4.3 施工阶段主缆线型  46-49
  4.4 施工阶段斜拉索张拉索力计算  49-52
  4.5 施工阶段索塔分析  52-54
  4.6 鞍座预偏量计算  54-55
  4.7 运营阶段结构计算工况  55-56
  4.8 活载作用计算  56-57
  4.9 温度作用计算  57-60
  4.10 横向风荷载作用计算  60-61
  4.11 各分项荷载作用汇总  61-63
  4.12 荷载组合作用计算分析  63-67
  4.13 小结  67-69
第5章斜拉-悬索协作体系桥动力计算分析  69-92
  5.1 引言  69
  5.2 自振特性分析  69-72
  5.3 地震反应谱计算分析  72-80
    5.3.1 反应谱分析理论  72-73
    5.3.2 输入地震动  73-74
    5.3.3 反应谱振型分析  74-76
    5.3.4 反应谱应力计算及组合分析  76-80
  5.4 地震时程计算分析  80-91
    5.4.1 地震动反应分析理论  80-82
    5.4.2 输入地震波  82
    5.4.3 非线性一致激励条件下地震时程分析  82-91
  5.5 小结  91-92
第6章斜拉-悬索协作体系桥节段详细模型计算  92-105
  6.1 引言  92
  6.2 基于板单元的节段详细计算模型的建立和边界条件模拟  92-95
  6.3 恒载作用下节段详细模型计算分析  95-98
  6.4 重轮作用在节段跨中详细模型计算分析  98-101
  6.5 重轮作用在吊点横隔板处详细模型计算分析  101-103
  6.6 小结  103-105
第7章斜拉-悬索协作体系桥主要设计参数讨论  105-114
  7.1 计算模型  105
  7.2 边主跨比影响分析  105-110
    7.2.1 对主梁的影响  105-107
    7.2.2 对端吊杆的影响  107-108
    7.2.3 对斜拉索尾索的影响  108
    7.2.4 对主塔的影响  108-109
    7.2.5 对动力特性影响  109-110
  7.3 垂跨比影响分析  110-111
    7.3.1 对主梁及主塔的影响  110-111
    7.3.2 对端吊杆及斜拉索尾索影响  111
  7.4 纵向约束形式影响分析  111-112
  7.5 结论  112-114
结论  114-117
致谢  117-118
参考文献  118-120
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目  120

1700米主跨斜拉—悬索协作体系桥梁方案设计和静动力计算分析研究

内容摘要

全文目录

相似论文