混凝土自锚式悬索桥设计计算及箱形加劲梁的受力研究

摘要

自锚式悬索桥的出现体现了人们对桥梁的美观性和实用性的追求.自锚式悬索桥有很多优点,如不需要修建大体积的锚碇;保留了传统悬索桥的外形等,所以近几年在国内外发展很快.该文结合国内的实践主要作了以下几个方面的工作:1.搜集整理了部分自锚式悬索桥的文献资料,详细总结了国内外的实践经验,同时介绍了国内自锚式悬索桥的实践和研究情况,特别介绍了大连理工大学桥梁教研室近几年的工程实践和研究.通过国内的工程实践证明,钢筋混凝上自锚式悬索桥在中小跨径上是一种既经济又美观的桥型,结构的刚度也相对较大,对于中小跨径的公路桥梁和人行桥都适合建造.2.在参与万新大桥设计的同时,通过自编的平面杆系计算程序FRAME对万新大桥进行了索力调整和整体计算.计算结果说明万新大桥在各种工况下均满足要求.另外使用大型通用有限元程序ANSYS对万新大桥的平面模型进行了线弹性和非线性的计算比较,结果证实了自锚式悬索桥,弹性理论和非线性理论得到的主梁弯矩有一定的差别,弹性理论的结果较保守,对于中小跨径,可采用弹性理论作为初步设计的依据.3.针对万新大桥设计中横梁的预应力筋的设计计算,采用梁格模型进行了优化,横梁的优化主要是通过对空间梁格模型的横梁最大弯矩影响线的计算,以采用合理经济的预应力筋数量,通过计算优化既满足了横梁的受力要求,又大量节省了横梁预应力筋.计算的同时比较了弹性支撑上的刚性主梁和刚性支撑上的刚性主梁在活载传递上的差别.

目录

文摘

英文文摘

第一章悬索桥的发展趋势

§1.1前言

§1.2悬索桥的发展趋势

第二章自锚式悬索桥的发展概况

§2.1前言

§2.2历史回顾

§2.3国外现代自锚式悬索桥

§2.3.1日本此花大桥

§2.3.2韩国永宗大桥

§2.3.3美国旧金山—奥克兰海湾新桥

§2.3.4其它自锚式悬索桥

§2.4国内的自锚式悬索桥

§2.4.1大连金石滩金湾桥

§2.4.2延吉布尔哈通河举子街桥

§2.4.3巨力集团悬索桥(方案)

§2.4.4吉林兰旗松花江大桥

§2.4.5抚顺万新大桥（中标方案）

§2.5自锚式悬索桥的主要结构形式

§2.6自锚式悬索桥的主要构造及功能

§2.7自锚式悬索桥的特点及结论

§2.7.1自锚式悬索桥和地锚式悬索桥的共同特点

§2.7.2自锚式悬索桥的优点和缺点

§2.7.3关于自锚式悬索桥的一些结论

第三章钢筋混凝土自锚式悬索桥的计算理论

§3.1弹性理论(19世纪末～20世纪初)

§3.2挠度理论(20世纪初～1980年)

§3.3有限位移理论(1980年以来)

§3.4自锚式悬索桥分析的非线性影响

§3.4.1结构大位移引起的非线性

§3.4.2缆索自重垂度引起的非线性

§3.4.3初始内力引起的非线性

§3.5收缩徐变对钢筋混凝土自锚式悬索桥的影响

§3.5.1混凝土的收缩和徐变

§3.5.2收缩、徐变对钢筋混凝土自锚式悬索桥的影响

§3.5.3收缩、徐变的计算

第四章抚顺浑河万新大桥主桥的设计及计算

§4.1总体的设计和构造形式的选择

§4.1.1抚顺浑河万新大桥的概况

§4.1.2总体设计及构造形式的选择

§4.1.3主桥的施工方法

§4.2理想索力的计算

§4.2.1静载作用下的理想索力的分析

§4.2.2静载作用下索力调整程序的编制

§4.3结构的整体计算

§4.3.1模型的建立

§4.3.2计算分析

§4.4混凝土收缩、徐变的计算

§4.5活载作用下弹性分析与非线性分析的结果对比

结论

第五章抚顺万新大桥箱型加劲梁横向受力研究及横梁优化

§5.1梁格法

§5.1.1结构空间分析的必要性

§5.1.2桥梁结构弹性空间内力分析方法简介

§5.1.3梁格法的基本原理

§5.2抚顺万新大桥的梁格模型

§5.2.1模型的建立

§5.2.2模型说明

§5.2.3计算荷载

§5.3加劲梁的横向受力分析

§5.3.1柔性支撑和刚性支撑下横梁的受力比较

§5.3.2横梁跨中最大弯矩的影响线

§5.4计算结果

§5.5横梁预应力筋的计算

第六章论文的主要工作及结论

§6.1论文的主要工作

§6.2结论

§6.3展望

参考文献

附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文

致谢