矮塔斜拉桥受力特点及锚固区应力分析

摘要

至日本在1994年修建了第一座矮塔斜拉桥——小田原港桥以来，矮塔斜拉桥就以其刚柔并济等特点受到国内外工程师的青睐。作为一种新型的桥梁结构体系，其最大的特点可以集中概括为“塔矮、梁刚、索集中”，但是设计理论研究尚不完善，索梁、索塔锚固区等关键部位的分析也不够深入，因此本文以国内最大跨径的矮塔斜拉梁桥——重庆嘉悦大桥为工程背景，首先运用大型有限元软件MIDAS/CIVIL以梁单元、桁架单元建立了嘉悦大桥的全桥模型，求解其成桥状态的初始索力;然后运用土木结构非线性和细部分析的专用软件MIDAS/FEA以实体单元建立了嘉悦大桥组合索塔锚固区模型和钢锚箱的模型，研究其在成桥状态最大索力作用下的应力分布。并将模型得出的计算结果与钢锚箱力的传递的简化模型推导出的理论公式计算出的结果进行比较以检验模型结果，验证理论公式。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 矮塔斜拉桥的起源

1．3 矮塔斜拉桥的发展

1．3．1 矮塔斜拉桥在国外的发展情况

1．3．2 矮塔斜拉桥在国内的发展情况

1．4 本文研究的主要内容和意义

第二章 矮塔斜拉桥结构体系评述及其特点

2．1 矮塔斜拉桥的概念

2．2 矮塔斜拉桥的受力特性及特征参数

2．3 矮塔斜拉桥、连续粱桥、斜拉桥的比较

2．3．1 矮塔斜拉桥的特点

2．3．2 体外预应力结构与体内预应力结构的比较

2．3．3 矮塔斜拉桥与一般斜拉桥的比较

2．4 本章小结

第三章 矮塔斜拉桥成桥阶段静力分析

3．1 工程背景

3．1．1 造桥构思

3．1．2 桥梁概况

3．2 建立空间有限元模型

3．2．1 桥梁各类构件的模拟

3．2．2 边界条件的模拟

3．2．3 全桥空间有限元模型

3．3 成桥状态斜拉索初始索力的求解

3．3．1 索力方程

3．3．2 确定斜拉索初张力的方法

3．3．3 初始索力求解

3．4 成桥状态、运营阶段内力分析

3．5 本章小结

第四章 组合索塔锚固结构分析

4．1 组合索塔锚固结构在斜拉桥中的应用

4．2 钢锚箱式组合锚固结构

4．3 组合索塔钢锚箱锚固区的荷载作用分析

4．3．1 内置式钢锚箱锚固区的水平力传递的简化模型

4．3．2 内置式钢锚箱锚固区水平力作用的简化计算

4．3．3 内置式钢锚箱锚固区竖向力作用简化计算模型

4．4 锚固区钢锚箱应力分析

4．4．1 建立钢锚箱实体模型

4．4．2 计算结果分析

4．5 锚固区混凝土塔壁应力分析

4．5．1 建立混凝土塔壁与钢锚箱的实体模型

4．5．2 计算结果分析

4．6 理论推导公式结果与模型结果的对比

4．7 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果