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斜拉桥整体与细部受力性能研究

作　者: 赵堃
导　师: 郝宪武
学　校: 长安大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 斜拉桥 有限元 钢箱梁 钢锚箱
分类号: U448.27
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 37次
引　用: 1次
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内容摘要


随着我国经济的发展和人们对城市景观需求的不断提高,近年来在我国一些城市开始修建斜拉桥。斜拉桥不但能够满足普通桥梁的交通功能,而且由于桥塔造型美观,更适合成为城市的标志性建筑,因此受到业主和专业设计人员的青睐,并在大型工程中得以应用。本文在理论分析的基础上,以西宁市通海路湟水河桥为工程依托,利用MIDAS/CIVIL2010有限元分析软件,在准确考虑各项材料参数,截面尺寸的基础上,建立有限元整体分析模型。在考虑了各项设计荷载的基础上,详细模拟了各施工阶段。对该异型斜拉桥,在设计荷载的组合作用下,各根索的索力,支点的支反力,截面内力,各向位移进行了详细分析,对异型斜拉桥的整体受力特点有了清楚的认识。本文还建立钢箱梁局部有限元分析模型,对钢箱梁进行了仿真分析。在设计荷载的组合作用下,对钢锚箱、钢箱梁腹板、顶板的位移；钢锚箱、钢箱梁腹板、顶板、底板及U型肋、横隔板应力进行了仿真分析,对钢箱梁的细部受力有了明确的认识。另外本文,还建立了钢锚箱有限元分析模型,在准确模拟钢锚箱边界条件及设计荷载的基础上,对钢锚箱进行了仿真分析。在设计荷载的组合作用下,对钢锚箱承压板、侧板、锚下竖向加劲板、锚下横向加劲板、端板、端板连接板、混凝土塔壁应力进行了详细分析,对钢锚箱的细部受力有了明确的认识。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-18
  1.1 斜拉桥发展概述  10-13
  1.2 独塔斜拉桥的发展及特点  13-14
  1.3 斜拉桥极限承载力研究现状  14-17
    1.3.1 国外斜拉桥极限承载力的研究  14-15
    1.3.2 国内斜拉桥极限承载力的研究  15-17
  1.4 论文主要研究内容  17-18
第二章 斜拉桥结构分析理论  18-31
  2.1 结构非线性分析理论  18-20
    2.1.1 几何非线性问题研究  18-19
    2.1.2 几何非线性分析的有限元方法  19-20
  2.2 大跨度斜拉桥几何非线性分析  20-23
    2.2.1 斜拉索垂度产生的非线性效应  21-22
    2.2.2 弯矩-轴力耦合产生的梁-柱效应  22-23
    2.2.3 大变形效应  23
  2.3 几何非线性有限元方程的数值解法及其应用  23-25
    2.3.1 荷载增量法  24-25
    2.3.2 迭代法  25
  2.4 非线性分析中两个关键问题的处理  25-27
    2.4.1 增量步长选择  25-26
    2.4.2 收敛准则  26-27
  2.5 索塔锚固区分析理论  27-30
    2.5.1 矩形索塔锚固区受力特点  28
    2.5.2 矩形索塔锚固区受力分析  28-29
    2.5.3 矩形索塔锚固区水平力分配  29
    2.5.4 矩形索塔锚固区混凝土应力  29-30
  2.6 本章小结  30-31
第三章 斜拉桥整体分析  31-58
  3.1 工程简介  31
  3.2 计算参数  31-44
    3.2.1 材料参数及结构尺寸特征  31-33
    3.2.2 计算荷载  33-34
    3.2.3 荷载组合  34
    3.2.4 有限元模型概述  34-44
  3.3 计算结果  44-57
    3.3.1 索力  44-46
    3.3.2 反力  46-47
    3.3.3 内力  47-52
    3.3.4 位移  52-57
  3.4 本章小结  57-58
第四章 斜拉桥钢箱梁细部分析  58-79
  4.1 有限元模型概述  58-66
    4.1.1 模型概述  58-63
    4.1.2 荷载加载  63-66
    4.1.3 荷载组合  66
  4.2 计算结果  66-78
    4.2.1 位移  66-70
    4.2.2 应力  70-78
  4.3 本章小结  78-79
第五章 斜拉桥索塔锚固区结构受力研究  79-97
  5.1 计算依据  81
  5.2 材料参数  81
  5.3 计算模型简介  81-84
    5.3.1 模型建模简化方案  81-82
    5.3.2 模型建模简化图例  82-84
  5.4 钢锚箱计算结果分析  84-93
    5.4.1 基本约定和总体结果  84-86
    5.4.2 承压板应力分布  86-89
    5.4.3 侧板应力分布  89-90
    5.4.4 锚下竖向加劲板应力  90-91
    5.4.5 锚下横向加劲板应力  91-92
    5.4.6 端板应力  92
    5.4.7 端板连接板应力  92-93
  5.5 混凝土塔壁计算结果分析  93-96
    5.5.1 混凝土塔壁应力分布状况  93-96
  5.6 本章小结  96-97
结论与展望  97-99
参考文献  99-101
致谢  101

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程 > 各种桥梁 > 桥梁：按结构分 > 斜拉桥
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