高低塔单索面斜拉桥组合有限元分析研究

摘要

高低塔单索面斜拉桥结构新颖。论文以重庆乌江二桥设计方案为工程背景，根据技术设计图，采用大型有限元计算软件MIDAS/CⅣIL建立完整、详尽的全桥组合有限元模型，用于计算分析高低塔单索面斜拉桥的结构静力行为、稳定问题和动力特性。 论文计算桥梁的所有施工阶段和成桥后荷载作用下结构受力，重点考虑并比较预应力、混凝土收缩、徐变、整体温度变化、梁体温差等荷载对计算的影响，论文计算桥梁的自振特性和用反应谱法对地震响应进行计算研究，并比较了有无辅助墩对桥梁弹性稳定的影响。由此，作者比较全面地了解桥梁的静力、动力和稳定性能，并掌握大型桥梁的计算分析方法。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1斜拉桥桥的应用及结构特点

1.1.1斜拉桥的发展概况

1.1.2由梁、索、塔、墩的不同组合构成的斜拉桥结构体系

1.2斜拉桥的索塔及拉索布置

1.3本文的主要内容

第2章全桥组合有限元模型的建立

2.1建模的基本方法

2.2等效弹性模量和等效容重

2.3收缩、徐变、强度增长的模拟

2.4预应力的模拟

2.5全桥组合有限元模型的建立

2.6小结

第3章施工阶段计算分析

3.1引言

3.2合理成桥状态的确定

3.2.1合理成桥状态确定的方法简述

3.2.2重庆乌江二桥合理成桥状态确定

3.3施工阶段计算与分析

3.3.1计算说明

3.3.2施工过程计算与分析

3.3.3施工阶段高低塔应力

3.3.4施工阶段塔根部梁应力

3.4施工过程中收缩和徐变的影响

3.4.1施工过程中收缩和徐变对高低塔的影响

3.4.2施工过程中收缩和徐变对主梁的影响

3.4.3施工过程中收缩和徐变对斜拉索的影响

3.5成桥之后收缩和徐变的影响

3.5.1成桥之后收缩和徐变对桥塔的影响

3.5.2成桥之后收缩和徐变对主梁的影响

3.5.3成桥之后收缩和徐变对斜拉索的影响

3.5.4成桥之后桥塔次内力分析

3.5.5成桥之后主梁次内力分析

3.6施工阶段横向风作用下的抗风验算

3.7小结

第4章运营阶段计算分析

4.1引言

4.2活荷载和各分项荷载的计算分析

4.2.1活荷载的计算分析

4.2.2各分项荷载的计算分析

4.3成桥内力的组合分析

4.4小结

第5章动力计算分析

5.1自振特性分析

5.1.1无辅助墩时的自振特性

5.1.2有辅助墩时的自振特性

5.2反应谱分析

5.2.1概述

5.2.2输入地震动

5.2.3反应谱振型分析

5.2.4反应谱内力计算分析

5.3小结

第6章稳定性计算分析

6.1概述

6.2重庆乌江二桥的稳定性分析

6.2.1成桥状态稳定性分析

6.2.2施工阶段稳定性分析

6.2.3运营阶段稳定性分析

6.2.4施工偏差影响弹性稳定分析

6.3小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目