文档介绍：同济大学
博士学位论文
矮塔斜拉桥设计理论核心问题研究
姓名:陈从春
申请学位级别:博士
专业:桥梁与隧道工程
指导教师:肖汝诚
20051201
◎幽申请博士学位论文/摘要矮塔斜拉桥是一种组合结构体系,其力学性能介于连续梁桥和斜拉桥之间。由于其良好的经济特性和美学效果,近些年在国内外得到了快速发展。本文试图全面深入地研究矮塔斜拉桥设计理论中存在的问题,并提出新的设计方法。⑽闹惺紫燃蚴霭崩诺钠鹪春头⒄棺纯觯芙崃朔⒄怪写嬖诘囊恍主要问题。讨论了该体系的中英文名称,并指出拉索倾角和应力交幅是矮塔斜拉桥和常规斜拉桥最根本的区别。提出了索梁活载比的概念,推导了不同支承条件下均布荷载作用时单塔、双塔、多塔的矮塔斜拉桥的索梁活载比计算公式,并用有限元分析结果对公式进行了验证。进一步研究表明,索梁活载比小于为时,可界定出典型的梁柔塔崩拧K婧笱芯苛烁鹘峁共问胨髁夯钤乇鹊墓叵怠K髁夯钤比包含了矮塔斜拉桥的塔、梁、索以及支承条件等的主要结构特征,有助于概念设计阶段把握结构的总体特性。⑽A搜芯啃崩逑登诺淖芴甯斩龋岢隽嗣甯斩群退焊斩缺鹊母拍睿并推导了相应的表达式;讨论了影响斜拉体系桥刚度的因素;并提出可将塔梁刚度比作为非典型的崃汗兴矮塔斜拉桥和斜拉桥区分指标。⒁陨杓魄慷瓤鄢钤丶捌渌稍匦вΦ挠αη洌魑V髁荷舷略档暮载应力可行区域;引入索力和预应力的影响矩阵,利用调值原理,以拉索和预应力筋的综合费用最小为目标,解决了拉索和预应力筋的优化配置问题。利用亩慰7⒐δ埽嘀屏讼嘤Φ募扑愠绦颉并以实桥为对象,检验了索力和预应力的优化理论。结果表明,⑹占斯谝呀ǖ牧刚构崩藕托崩诺淖柿希臣了其主梁混凝土、普通钢筋、预应力钢筋的指标,并根据跨径拟合了各自的经济指标公式;利用推导的经济指标公式,得出了矮塔斜拉桥的经济跨径。简要地总结了矮塔斜拉桥的主梁和主塔的设计参数,并参考国内外情况,对拉索的安全系数和容许应力,提出了实用确定方法。⒆詈蠼岷媳疚牡难芯拷峁岢隽税崩派杓频男滤悸罚⒂氪的设计过程进行了比较。一’■●觥觥鯻什崩騷’,。
◎躺申请博士学侣畚关键词:矮塔斜拉桥,斜拉桥,连续梁,应力幅,索梁活载比,名义刚度,塔梁刚度比,有限元,经济跨径,优化,设计,拉索,预应力,安全系数,容许应力一瘛瘛А鰉鰈什申请僻:≠’￡‘卫
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⑦幽申请博士学位论文学位论文作者签名:中如学位论文版权使用授权书工阳年聇经指导教师同意,本学位论文属于保密,在年解密后适用本授权书。指导教师签名:学位论文作者签年月各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版;在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术名:日本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;活动。鞨单语博十晕位论蕈’
③幽申请博士学位论文签名:ぷ砂月谌同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。~,■●¨■■忡什单。嚆。。ⅲ矿
纳昵氩┦垦宦畚一馹凇g嗉玎隅口第绪论引言矮塔斜拉桥的起源纵观桥梁发展的历史,可以发现,促进桥梁技术进步的两大因素是材料的发展和计算能力的提高。工业革命后,高强钢材的应用使得桥梁跨径越来越大,而计算能力的提高表现在计算理论的完善和计算机技术的发展,二者的结合发展使得复杂的桥梁结构分析成为可能;前者最为突出的表现是世纪初期悬索桥就跨越了千米大关,后者最为突出的成就是使得复杂的高次超静定的组合结构桥梁如斜拉桥等结构得到普遍应用。材料和计算技术的进步,促进了各种新型结构的出现,同时带来了新的理论难题。随着桥梁技术的发展,桥梁结构的两大趋势是十分明显的,其一是结构尺寸越来越轻薄,其二是在梁桥、拱桥、索式桥等基本桥型之间组合,发展成为一种组合体系。组合体系桥梁极大地丰富了桥梁造型。组合体系桥中比较有代表性的是拱梁组合体系、斜拉一连续梁展体系等,其中矮塔斜拉桥就是介于斜拉桥和连续梁展之间的一