琼州海峡跨海大桥辅通航孔斜拉桥方案研究

摘要

论文以琼州海峡跨海大桥辅通航孔斜拉桥的方案设计作为工程背景，对跨海斜拉桥方案阶段的考虑因素进行分析，并对于结构受力计算中的主要问题进行探讨。论文首先介绍了方案构思的的主要来源和认识，其次对本方案进行了较为全面的静、动力结构分析。其中静力计算包括恒载、活载、体系升降温、纵横向风荷载等工况，以及船舶撞击拟静力分析。动力计算分析了结构的自振频率和振型、并对结构的抗风、抗震等内容进行了评估。 该文重点讨论了以下两个方面的内容： (一)论文提出了大跨径斜拉桥主梁的合理形式，即混合梁斜拉桥结构型式，本方案的混合梁斜拉桥为在中跨塔中心线侧一定范围内主梁采用砼结构、边孔采用砼结构，中跨其余部分采用钢结构。此种结构型式有如下优点：①主梁根部截面承受轴力最大，可充分发挥砼长期受压的优点，中跨部分采用钢结构，可减轻结构自重，提高结构的跨越能力。②边跨采用砼结构可以大大减少边跨的跨度，并充分利用砼的重量进行压重，从而大大加强了结构的刚度，减少了投资。论文对此种结构型式进行了研究，希望为以后更大跨径斜拉桥采用此方案提供有益的探索。 (二)针对此种结构型式，论文进行了详细的计算分析，通过分析计算表明，该方案完全能够满足结构静、动力要求，结构合理、安全可靠。

目录

文摘

英文文摘

华南理工大学学位论文原创性声明及版权使用授权书

第一章概述

1.1斜拉桥发展概论

1.1.1斜拉桥发展概况

1.1.2现代斜拉桥的发展方向

1.2论文工程背景

1.3论文工作意义

1.4论文特点及工作内容

1.4.1论文特点

1.4.2论文内容

第二章琼州海峡跨海大桥辅通航孔斜拉桥方案

2.1总体设计方案

2.1.1辅通航孔跨径及桥型结构体系的选取

2.1.2基础型式

2.1.3主梁选取及方案

2.1.4主塔比选及方案

2.1.5斜拉索型式的选择及方案

2.2施工方案

2.2.1塔及基础

2.2.2主梁

2.2.3防撞设施

2.3本章小结

图

第三章琼州海峡跨海大桥辅航孔斜拉桥平面计算

3.1分析方法

3.1.1结构分析理论

3.1.2基于有限位移理论的斜拉桥结构非线性杆系有限元分析方法

3.2结构特性

3.3设计规范

3.4主要技术指标

3.5基本参数

3.5.1主要断面的几何及材料特性

3.5.2风速取值

3.6结构整体分析计算内容

3.6.1整体结构分析荷载类型说明

3.6.2整体结构分析的工况组合

3.7结构整体分析计算结果

3.7.1成桥态结构计算结果

3.7.2运营阶段结构计算结果

3.8塔基础沉箱设计

3.8.1概述

3.8.2地基持力层应力验算

3.8.3地基下卧层应力验算

3.8.4浮运沉箱稳定性验算

3.9本章小结

第四章琼州海峡跨海大桥辅通航孔斜拉桥空间计算

4.1分析方法

4.2结构成桥态及施工过程动力模态分析和抗风稳定性评估

4.2.1成桥态动力模态计算结果

4.2.2最大单悬臂与最大双悬臂动力模态

4.2.3颤振风速评估

4.3结构成桥态及施工过程第一类弹性稳定分析

4.4.静力出平面荷载及结构在三维激振下的地震内力

4.4.1横向静力风作用

4.4.2船舶撞击

4.4.3地震内力

4.4.4出平面工况组合内力及应力摘要

4.5.风荷载的上举内力与施工阶段最大悬臂下风荷载各工况内力摘要

4.5.1成桥后上举风工况内力

4.5.2施工过程中最大双悬臂上举风工况内力

4.5.3施工过程中最大双悬臂状态恒载、非对称风载作用工况

4.5.4施工过程中最大双悬臂纵向风荷载作用工况(弹性内力，E不折减)

4.6本章小结

第五章结论与展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢