公轨两用钢桁梁斜拉桥结构及构造参数研究

摘要

本文以某公轨两用钢桁梁斜拉桥为工程背景，针对其全桥受力性能、主要结构参数及索梁锚固区构造参数进行分析和研究，主要内容如下：　　(1)概述了国内外公轨(铁)两用钢桁梁斜拉桥的发展过程及研究现状，介绍了斜拉桥常用的四种索梁锚固结构，并简要分析了其优缺点和适用范围。　　(2)以某公轨两用钢桁梁斜拉桥为工程背景，采用通用有限元软件建立其空间有限元模型，利用刚性支承连续梁法确定其合理成桥状态，并分析了在恒载及活载作用下斜拉索、主桁杆件及主塔的受力特性。　　(3)考虑公轨两用钢桁梁斜拉桥主要结构参数，包括主桁高跨比、主桁宽跨比、拉索截面比、主塔刚度比及边跨辅助墩的布置位置，研究上述参数与斜拉桥结构全桥刚度特性的关系，总结分析不同结构参数对全桥刚度特性的影响规律。　　(4)选取拉索索力最大的索梁锚固区，建立其三维有限元模型，同时考虑几何非线性和材料非线性，分析其在最不利受力下各个板件的应力分布及传力途径，并对主要受力板件锚垫板和承压板进行构造参数分析，研究上述构造参数变化对锚固结构受力特性的影响规律，为锚固结构受力优化提供一定参考。

目录

声明

第1 章绪论

1.1公轨两用钢桁梁斜拉桥的特点和发展概况

1.2公轨两用钢桁梁斜拉桥研究现状

1.3斜拉桥索梁锚固区结构形式研究概况

1.4本文主要研究内容

第2 章 公轨两用钢桁梁斜拉桥力学性能研究

2.1.1 工程背景

2.1.2 材料及荷载标准

2.2.1有限元模型

2.2.1恒载作用下全桥受力性能分析

2.2.2活载作用下全桥受力性能分析

2.3 本章小结

第3 章主要结构参数研究

3.1 主桁结构参数研究

3.1.1 上层桥面宽跨比对主桁横向刚度的影响

3.1.2 下层桥面宽跨比对主桁横向刚度的影响

3.1.3 主桁高跨比对整体刚度的影响研究

3.2 斜拉索参数研究

3.2.1 斜拉索截面比对主桁横竖向挠度及应力幅度的影响

3.2.2 斜拉索截面比对主塔顺桥向位移及弯矩的影响

3.2.3 斜拉索截面比对拉索应力幅度的影响

3.3 主塔刚度参数研究

3.3.1 主塔刚度参数选取

3.3.2 主塔刚度比对主桁横竖向挠度及应力幅度的影响

3.3.3 主塔刚度比对主塔顺桥向位移及弯矩的影响

3.3.4 主塔刚度比对拉索应力幅度的影响

3.4 边跨辅助墩的布置位置研究

3.4.1辅助墩位置比对主桁横竖向挠度及应力幅的影响

3.4.2辅助墩位置比对主塔顺桥向位移及弯矩的影响

3.4.3 辅助墩位置比对拉索应力幅度的影响

3.5 结构参数刚度影响程度分析

3.6 本章小结

第4 章索梁锚固区构造参数研究

4.1 索梁锚固区有限元模型建立

4.1.1 锚拉板式索梁锚固区的有限元模拟

4.1.2 荷载组合

4.2 恒载加活载作用下索梁锚固区应力分析

4.3 锚固结构构造参数分析

4.3.1 锚垫板 N5板厚度分析

4.3.2 承压板 N3板厚度分析

4.3.3 承压板 N4板厚度分析

4.3.4 锚垫板 N5板宽度分析

4.4 本章小结

结论与展望

主要结论

展望

致谢

参考文献

攻读硕士研究生学位期间参加的科研工作