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大跨度矮塔斜拉桥设计参数研究摘要工学硕士:刘锋民帕汗こ指导教师:徐岳教授,王春生副教授矮塔斜拉桥喑撇糠中崩是介于梁式桥与斜拉桥之间的新颖桥型,由于其优越的结构性能和良好的经济指标,越来越显示出巨大的发展潜力。论文在收集、总结和分析国内外矮塔斜拉桥的设计资料基础上,依据斜拉桥结构分析理论对大跨度矮塔斜拉桥的总体设计方法和设计参数进行了详细的分析。首先,阐述了矮塔斜拉桥的发展历程和研究现状,结合国内外矮塔斜拉桥的设计和施工资料,较为系统地分析了矮塔斜拉桥的总体布置、结构特点、受力特性及其在桥梁工程中的应用前景。其次,以实桥工程为背景,采用大型通用有限元分析软件疌重点分析了大跨度矮塔斜拉桥的主要设计参数变化对结构内力及变形的影响,从而得出了该类桥型的有效塔高、主梁无索区长度及边主跨比的合理范围。以主梁弯曲应变能为目标函数,对矮塔斜拉桥塔高进行优化分析,得出矮塔斜拉桥的最优塔高。另外,根据大跨度桥梁稳定理论,对塔高变化后的塔、梁稳定影响进行了简要地分析,分析表明矮塔斜拉桥在合理塔跨比范围内不会发生主塔的侧向失稳和主梁屈曲失稳。最后,从数值分析的角度出发,分析了双薄壁墩主要设计参数变化对结构内力和墩身稳定性影响,并应用“扑阆低场钡贸隽松杓撇问夂瞎健关键词:预应力混凝土矮塔斜拉桥总体设计设计参数结构分析
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指导教师签名:缸拇论文作者签名:厶、纷庇论文作者签名:磅氏乒一‘年聓日论文独创性声明崮暾荚聓日论文知识产权权届声明扣·占年‘月;日学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属文或成果时,署名单位仍然为长安大学。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑。
,瑌ⅰ第一章绪论§卜罂缍萈崩欧⒄垢趴褼酶呒芮欧桨甘碧岢觥S捎谡庵智攀且栽びαα何V魈宓某兄亟峁梗崩;,,矮塔斜拉桥—斐撇糠中崩牛推涫芰μ匦远裕矮塔斜拉桥是介于梁式桥与斜拉桥之间的新兴桥型。如果说梁式桥属于刚性桥型,斜拉桥属于柔性桥型,那么矮塔斜拉桥则具有刚柔相济的结构特性。由于矮塔斜拉桥优越的结构性能和良好的经济指标,越柬越显示出巨大的发展潜力。.崩诺拿矮塔斜拉桥的概念最早由法国著名工程师甅于年设计法国的只相当于除体内索之外加设的以降低梁高作用的体外索,因而甅称其为““部分斜拉桥保浜迨牵涸诮峁剐阅苌希崩鹘鼋龇值2糠趾稍兀褂邢嗟辈糠值暮载通过梁的受弯、受剪来承受嘲。事实上,“超剂量预应力梁桥”既复杂也未道出斜拉形式的特点,另外,现在的发展已不单纯用于预应力混凝土桥,而且也用于钢桥中国芜湖长江大桥筒ㄐ胃指拱遄楹狭呵如日本栗东桥!安糠中崩拧蔽赐怀矮塔特点,“部分”二字似欠确切。后来,国内其他学者认为就其突出的外形特点命名为“矮塔斜拉桥啊一轈—薄>推浣峁沽ρ阅芾此担抵适怯体外斜拉索加劲梁式桥,属于斜拉桥和梁式桥的协作体系结构,将其命名为斜拉一连续桥或斜拉一刚构桥更能反映其受力特性,同时直接点明了两种结构体系的相关特性,似更为确切。考虑到,“矮塔”二字既突出了其外形特点及其与一般斜拉桥差异的重点,又一目了然,本文亦称该桥型为“矮塔斜拉桥”。.崩欧⒄瓜肿夥⒄垢趴矮塔斜拉桥正在世界范围内兴起,矮塔斜拉桥最早由法国工程师甅絠年设计法国的∈高架桥方案时提出。他的设计方案主要构思为:主跨猻甋协
舻脑びα炷料淞汉偷退喙探幔崩鞔┕退系乃靼案裨びα炷土的体外所而不像斜拉索,索鞍相当于体外索的转向点,这些索的拉力变幅和一般斜拉桥的拉索相比大大地减少,因而可以不考虑疲劳而提高容许拉力值,这些拉力对梁体除了提供水平压力外,其垂直分力还减小了梁的有效自重。只可惜这个方案后来没有付诸实旋。