1200m钢箱梁斜拉桥方案设计和结构静动力计算分析研究

摘要

论文以拟建的广州虎门二桥为工程背景,根据其中坭洲水道的水文地质条件提出1200米双索面斜拉桥的结构设计方案,并采用大型有限元计算软件MIDAS／CIVIL2006和ALGOR分别建立起基于梁单元的全桥组合有限元模型和基于板单元的全桥有限元模型,并详细分析了结构的静力行为以及动力行为,旨在验证方案的可行性。
　　 论文首先简要介绍了斜拉桥在国内外的发展状况和结构特点,并阐述了相关的工程背景及具体的方案设计,详细描述了对桥梁各部分的建模模拟；然后利用MIDAS模型分别计算了桥梁结构在施工阶段的受力与变形,和在营运阶段受恒载、活载、系统温度、梁体温差、风荷载等荷载组合作用时的受力行为和变形情况。在动力方面,作者利用子空间迭代法计算了桥梁的自振周期和振型,并分别采用反应谱和时程分析两种方法对结构进行了地震反应分析,验证了结构的抗震性能。最后,作者通过用ALGOR建立起的全桥模型,进行了考虑施工阶段的有限元静力计算,对钢箱梁其中个别梁段的顶、底板以及横隔板等主要构件的受力情况都进行了详细分析。
　　 由此,作者比较全面地了解了大跨双索面斜拉桥的静力和动力性能,并掌握了该类桥梁的计算分析方法。