NXZT非对称独塔转体斜拉桥的变形和受力状态研究

摘要

NXZT桥是一座孔跨布置为112m+80m+32m的三跨独塔双索面单线铁路预应力混凝土斜拉桥。该桥主梁采用槽型截面，桥塔与主梁固结两个方向都为倒Y字形结构，112m+80m主跨采用转体施工。该桥结构新颖，受力复杂。本文对该桥在转体前、转体时和成桥状态的受力性能进行了较为系统的研究。主要工作和成果如下:
　　1、采用有限单元法，计算确定了80m跨梁体的压重，以确保转体过程中塔底受力平衡，为NXZT桥悬臂转体施工创造了条件。
　　2、反复计算确定了转体时的目标索力、张拉顺序和张拉力。按此给定的目标索力、张拉顺序和张拉力，张拉过程安全，转体时梁体基本平直，梁、塔受力合理，保证了转体时NXZT桥的安全性和转体到位后梁端的顺利落座。
　　3、反复计算确定了成桥状态的目标索力、张拉顺序和张拉力，按此给定的目标索力、张拉顺序和张拉力，张拉过程和张拉完毕后桥梁受力合理，减少了斜拉索张拉次数、提高人员工作效率。
　　4、考虑施工过程和施工方法对NXZT桥完成了恒载和最不利活载组合作用下的变形和受力性能分析。结果表明，该桥施工过程安全，桥梁有足够的强度和刚度。
　　本文的研究成果为NXZT桥的设计和施工监控提供了可靠的依据，对其他类似非对称转体斜拉桥也有一定的参考价值。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 本文研究的目的和意义

1．2 国内外非对称转体独塔斜拉桥的发展概况

1．3 NXZT桥的工程概况

1．4 研究现状

1．4．1 斜拉桥成桥状态受力分析方法

1．4．2 斜拉桥施工过程受力分析方法

1．5 本文主要研究内容和思路

2 NXZT桥转体前和转体时的变形和受力性能分析

2．1 引言

2．2 NXZT桥的施工步骤

2．3 NXZT全桥空间有限元模型的建立

2．4 计算参数

2．4．1 材料特性

2．4．2 荷载

2．5 NXZT桥小跨侧压重的计算

2．6 转体时目标索力和张拉力的确定

2．6．1 确定原则

2．6．2 计算方法和步骤

2．6．3 第一次张拉变形和受力状态分析

2．6．4 第二次张拉变形和受力状态分析

2．7 本章小节

3 成桥状态变形和受力性能分析

3．1 引言

3．2 成桥状态目标线形和目标索力的确定

3．2．1 研究思路

3．2．2 确定的原则

3．2．3 计算方法和步骤

3．2．4 成桥状态目标线形和目标索力的初步确定

3．2．5 成桥状态目标线形和目标索力的最终确定

3．2．6 主梁位移和应力

3．2．7 主塔位移和应力

3．2．7 斜拉索的索力和索应力

3．3 成桥阶段拉索张拉顺序和张拉力的确定

3．3．1 确定的原则

3．3．2 计算方法和步骤

3．3．3 成桥张拉阶段变形和受力状态分析

3．3．4 实际成桥状态与目标成桥状态的比较

3．4 本章小结

4 考虑施工过程的恒载和最不利活载组合作用下的变形和受力性能分析

4．1 引言

4．2 计算方法

4．3 最不利活载作用下的受力性能分析

4．3．1 支座反力和挠跨比

4．3．2 主梁位移和应力

4．3．3 主塔位移和应力

4．3．4 斜拉索的索力和索应力

4．4 主力组合作用下的受力性能分析

4．4．1 支座反力

4．4．2 主梁位移和应力

4．4．3 主塔位移和应力

4．4．4 斜拉索的索力和索应力

4．5 本章小节

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果目录

致谢