双链式悬索桥的结构参数研究

摘要

由于双链式悬索桥在动力性能方面优于单链式悬索桥,结合双链式悬索桥的发展与建造明显滞后于单链式,本文有针对性的研究了双链式悬索桥结构参数对其静力特性和动力特性方面的影响。
　　本文结合关头坝双链式悬索桥工程实例,利用有限元分析软件Midas/Civil建造了该工程实例的模型。通过调整各个参数,得到每个参数控制下该桥的静力和动力特性的数据。归纳及分析数据,得出以下结论。
　　静力特性方面:(1)从主塔内力影响的角度出发,塔梁一般支撑的连接方式是最有利的一种连接方式;(2)双链式悬索桥在塔梁固结的情况下,其加劲梁跨中挠度值最小;(3)索塔固结的情况下,塔底产生的弯矩比索塔滑移的情况下产生的弯矩大的多;(4)增大悬索桥跨度比可以有效的减小缆索边跨应力,同时合理的增大跨度比,可以降低锚固端支座反力;(5)增大双链式悬索桥的矢跨比,能够明显的降低桥塔的内力,减小缆索应力,改善桥塔受力,但其竖向的整体刚度越小,加劲梁的跨中挠度值将增加。
　　动力特性方面:(1)随着矢跨比的依次减小,双链式悬索桥的横弯、竖弯以及扭转的自振频率都会增加,一旦超过某一矢跨比值,其上升速度将减小;(2)在保持其他参数不变的情况下,依次修改双链式悬索桥的塔梁约束可以发现,不同的约束方式对其自振频率有很大的影响,一般塔梁约束的自由度多少与其刚度和频率的增长成反比;(3)在不同的索塔约束方式条件下,保持其他参数不变,双链式悬索桥的自振频率基本没有变化;(4)跨度比对双链式悬索桥的自振频率基本无影响,对其刚度的变化也无影响;(5)随着加劲梁的纵梁的竖向刚度的增大,双链式悬索桥的竖弯、横弯及扭转自振频率会显著的增大。
　　结合研究分析,可见实际工程中所采用塔梁约束形式,索塔约束形式和矢跨比都是比较合理的。

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1 绪论

1.1悬索桥发展概述

1.2双链式悬索桥的结构形式及受力特点

1.3国内外研究现状

1.4研究内容及意义

1.5工程背景的介绍

2悬索桥基本计算理论

2.1竖向荷载作用下悬索桥计算理论简介

2.2水平荷载作用下悬索桥的计算理论

2.3偏心荷载作用下悬索桥的计算理论

2.4本章小结

3结构参数对双链式悬索桥静力特性的影响分析

3.1工程背景总体设计

3.2实际工程的有限元建模

3.3塔梁的约束形式对悬索桥静力特性的影响

3.4索塔约束方式对悬索桥静力特性的影响

3.5缆索跨度比对悬索桥静力特性的影响

3.6主缆矢跨比对悬索桥静力特性的影响

3.7本章小结

4结构参数对双链式悬索桥动力特性的影响分析

4.1主缆矢跨比对双链式悬索桥动力特性的影响

4.2梁塔约束方式对双链式悬索桥自振特性的影响

4.3索塔约束方式对双链式悬索桥自振特性的影响

4.4跨度比对双链式悬索桥自振特性的影响

4.5加劲梁纵梁抗弯刚度对双链式悬索桥自振特性的影响

4.6跨中索梁间距对双链式悬索桥自振特性的影响

4.7本章小结

5结论与展望

5.1本论文的结论

5.2展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果