波形钢腹板部分斜拉桥-郑州朝阳沟大桥设计方法研究

摘要

部分斜拉桥具有结构刚度大、行车平顺性好、结构可靠度高、外形简洁大方、施工技术成熟、养护相对简单等优点，受到越来越多人的认可。波形钢腹板PC箱梁设计建造技术近年在国内发展很快，成为一种适用于目前我国设计、施工技术的成功桥型。将两种建造技术有机结合的波形钢腹板PC部分斜拉桥技术，集两项优势技术于一身，具有广阔的应用前景。鉴于当前正处于该类桥梁的发展阶段，国内外建筑实例不多，故适时的总结、探讨该类桥型设计建造中的关键技术问题，显得尤为重要。
　　郑州朝阳沟大桥主跨188m，是目前波形钢腹板部分斜拉桥的世界最大跨度。本文以郑州朝阳沟大桥为工程实例，通过该桥的具体工程设计，从概念设计、结构理论、施工方法等方面探讨波形钢腹板PC部分斜拉桥的适用性、设计关键技术、施工要点等，供同行参考。通过方案对比、概念分析与有限元计算，本文得出以下研究结论:
　　1.完成一座大桥的概念设计，首先要结合项目建设条件，然后从工程规模、桥梁型式与结构体系等方面进行多方案比选，提炼出总体设计方案，在此基础上还应进一步优选关键技术问题的处理方法。
　　2.郑州朝阳沟大桥结构仿真分析结果表明，大桥主梁满足全预应力构件要求，全截面受压无开裂;拉索安全储备满足要求，不存在疲劳问题;施工过程主梁应力处于合理范围之内;成桥运营阶段结构应力和刚度均满足设计规范要求。
　　3.分析了波形钢腹板常用抗剪连接键的使用经验，经对比分析发现，剪力钉连接键同样可适用于大跨度波形钢腹板PC箱梁，并且具有优良的力学性能与可观的经济优势。朝阳沟大桥使用剪力钉连接键作为波形钢腹板与混凝土顶板的连接键，为大跨度波形钢腹板桥剪力连接件的优化做出了开拓性的贡献。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 工程概况

1．2 国内外研究状况

1．3 本文主要研究内容

2 概念设计

2．1 建设条件

2．2 桥型方案选择

2．3 部分斜拉桥总体设计

2．4 施工组织方案

2．5 本章小结

3 大桥结构总体有限元分析

3．1 基本条件

3．2 分析模型说明

3．3 承载力设计

3．4 应力控制

3．5 施工过程仿真分析

3．6 合龙方案分析

3．7 刚度验算

3．8 波形钢腹板剪切应力验算

3．9 极限荷载作用时波形钢腹板屈曲稳定验算

3．1 0 本章小结

4 大桥关键技术总结

4．1 主梁与墩塔结构

4．2 抗剪连接键设计

4．3 索梁锚固、索塔锚固设计

4．4 预应力体系

4．5 合龙方案

4．6 耐久性设计

4．7 本章小结

5 结束语

5．1 研究总结

5．2 下一步研究工作展望

参考文献

致谢