混凝土板式加劲梁自锚式悬索桥力学性能与设计方法研究

摘要

以国内外自锚式悬索桥设计、施工资料收集为基础，以其他桥型的设计方法为借鉴，借助有限元分析手段，对混凝土板式加劲梁自锚式悬索桥的力学性能和适用范围进行了研究和探讨，主要研究内容如下： (1)在参考国内外相关文献和研究成果的基础上，分析了自锚式悬索桥力学性能的主要影响因素，指出各设计参数的合理范围及设计中应注意的问题，作为混凝土板式加劲梁自锚式悬索桥的设计基础； (2)基于现有的悬索桥及其他桥型的分析方法，结合混凝土板式加劲梁自锚式悬索桥在施工阶段、成桥使用阶段的结构特点，确定了混凝土板式加劲梁自锚式悬索桥的设计方法。 (3)根据混凝土板式加劲梁自锚式悬索桥的结构受力特点，考虑各种非线性因素的影响，分析比较了各种有限元离散模型的利弊及适用条件，提出了混凝土板式加劲梁自锚式悬索桥的有限元建模方法。 (4)基于混凝土板式加劲梁自锚式悬索桥的设计方法及有限元建模方法，采用有限元分析程序SAP2000建立空间有限元计算模型，从数值分析的角度出发，研究了混凝土板式加劲梁自锚式悬索桥的力学性能。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1自锚式悬索桥的发展概况

1.1.1国外概况

1.1.2国内概况

1.2自锚式悬索桥主要构造及特点

1.2.1主要构造

1.2.2一般特点

1.3混凝土自锚式悬索桥设计现状

1.3.1加劲梁截面类型

1.3.2存在问题

1.4问题的提出

1.5本文的研究内容

第二章自锚式悬索桥分析基本理论

2.1悬索桥分析理论

2.1.1弹性理论

2.1.2挠度理论

2.1.3有限位移理论

2.2非线性有限元分析理论

2.2.1几何非线性分析

2.2.2混凝土收缩徐变影响分析

2.3非线性有限元方程解法

2.3.1荷载增量法

2.3.2迭代法

2.3.3混合法

2.3.4带动坐标的混合法

2.3.5非线性方程解法的应用

2.4本章小结

第三章自锚式悬索桥力学性能及影响因素分析

3.1跨度比的影响

3.2垂跨比的影响

3.3吊索间距的影响

3.4加劲梁刚度的影响

3.5本章小结

第四章混凝土板式加劲梁自锚式悬索桥设计方法研究

4.1合理成桥受力状态的确定方法

4.2结构分析方法

4.2.1施工阶段分析

4.2.2活载分析

4.2.3动力特性和稳定性分析

4.3有限元建模方法

4.4本章小结

第五章实桥工程应用与分析

5.1结构计算参数

5.1.1主要技术标准

5.1.2结构设计

5.1.3有限元分析模型

5.2结构分析

5.2.1恒载内力分析

5.2.2活载内力分析

5.2.3施工阶段分析

5.2.4动力特性分析

5.2.5屈曲稳定性分析

5.3混凝土板式加劲梁自锚式悬索桥适用跨度研究

5.3.1控制条件

5.3.2结构参数的拟定

5.3.3计算结果分析

5.4本章小结

结论与建议

1主要结论

2进一步工作建议

参考文献

攻读硕士学位期间公开发表的论文

致谢