矮塔斜拉桥索力优化设计及合理成桥状态研究

摘要

随着桥梁技术在现阶段的不断发展,新材料也不断开发与运用,新的桥梁结构形式随之不断出现。其中,矮塔斜拉桥就是近20年出现的一种介于连续梁桥和斜拉桥之间新型的桥梁结构形式。由于其具有性能优越、造型美观、经济指标良好等优点,在世界各国尤其是东亚地区得到广泛的应用,发展十分迅速。因此,开展对矮塔斜拉桥结构体系、受力特点的研究是非常必要的。
　　论文在经过对国内外矮塔斜拉桥设计资料进行总结之后,使用有限元计算软件对矮塔斜拉桥的设计实践、索力优化及结构的受力性能进行了分析。基于这种桥型的历史起源和发展现状,根据国内外矮塔斜拉桥的现有设计施工资料,介绍目前斜拉桥索力优化的原理和具体方法,分析合理成桥状态及达到合理成桥状态的方法和步骤。使用基于影响矩阵的综合方法确定斜拉桥的合理成桥索力,引入索力及主梁体内预应力对主梁应力的影响,根据主梁内力平衡原理,建立主梁内力平衡方程,从而求出合理的斜拉桥成桥索力,经迭代得到合理初张索力。对塔墩梁固结与分离、不同索距、不同塔高等体系矮塔斜拉桥的受力特点做出对比。研究表明:相对于塔墩梁固结体系,墩梁分离体系在使用阶段受力更为合理,且适用于密索体系。对不同索距矮塔斜拉桥结构的初张索力亦可进行调整,达到相对合理成桥状态。
　　本文研究可对矮塔斜拉桥设计优化提供参考。

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第一章 绪论

1.1矮塔斜拉桥特点与发展

1.2矮塔斜拉桥国内外研究现状

1.3本文主要研究内容

第二章 斜拉桥索力优化原理及方法

2.1索力优化的方法介绍

2.2合理成桥状态

2.3达到合理成桥状态的设计过程

2.4小结

第三章 矮塔斜拉桥索力优化

3.1原设计方案的计算与分析

3.2设计方案优化

3.3 小结

第四章 不同体系矮塔斜拉桥受力情况对比研究

4.1 墩梁分离及塔墩梁固结矮塔斜拉桥静力计算对比

4.2 不同索距矮塔斜拉桥的静力计算研究

4.3 不同塔高矮塔斜拉桥的静力计算研究

4.4小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢