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天津富民桥结构设计与施工控制关键技术研究

作　者: 汤洪雁
导　师: 李忠献；韩振勇
学　校: 天津大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 自锚式悬索桥空间缆索主鞍索夹吊杆
分类号: U448.25
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 21次
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内容摘要

本文针对天津富民桥独塔空间缆索自锚式悬索桥结构存在的受力复杂、主要节点设计难度大和施工流程等问题,进行了设计研究和施工控制研究。主要内容和成果如下:(1)针对天津富民桥空间缆索自锚式特性,应用悬索桥设计分析方法对空缆无限多平衡状态选取三个代表性状态进行对比分析,结合构造节点设计和施工过程的优缺点,确定合理的空缆初始状态。并对结构在永久作用、可变作用(城-A)和地震作用下的结构承载力进行计算分析。(2)对主鞍、索夹和吊杆等关键节点进行设计分析,所设计节点形式能够满足施工过程及成桥运营阶段的要求。(3)通过选择合理的吊杆张拉次序,确定体系转换流程,保证了桥梁成桥过程中的安全。(4)施工监控结果、成桥试验数据验证了设计计算方法的正确性,同时验证了成桥状态、施工控制、节点的合理性。研究成果对类似桥梁结构体系的设计和施工具有一定的参考价值。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-15
  1.1 悬索桥的发展概况  7-9
  1.2 自锚式悬索桥的发展概况  9-11
  1.3 空间缆索自锚式悬索桥的关键问题  11-12
  1.4 天津富民桥工程概况及特点  12-13
  1.5 本文主要研究内容  13-15
第二章富民桥结构设计分析  15-46
  2.1 结构计算分析模型  15
  2.2 主缆初始索力的确定  15-34
    2.2.1 主缆空缆初张力1710kN 时计算分析  18-22
    2.2.2 主缆空缆初张力17130kN 时计算分析  22-26
    2.2.3 主缆空缆初张力30300kN 时计算分析  26-30
    2.2.4 使用荷载下不同主缆初张力的结构体系计算分析  30
    2.2.5 主缆初张力的确定  30-34
  2.3 结构静力分析  34-41
    2.3.1 荷载及荷载组合  34-35
    2.3.2 静力计算结果  35-41
  2.4 结构地震反应分析  41-45
    2.4.1 结构自振特性  41-42
    2.4.2 地震反应时程分析  42-45
  2.5 本章小结  45-46
第三章富民桥关键节点构造设计  46-56
  3.1 主鞍构造设计  46-49
    3.1.1 空间缆索主鞍的受力特点  46-47
    3.1.2 空间缆索主鞍的有限元分析  47-49
  3.2 索夹构造设计  49-53
    3.2.1 传统索夹的局限性  49-50
    3.2.2 新型可转动索夹设计  50-51
    3.2.3 空间缆索索夹试验  51-53
  3.3 吊杆下吊点构造设计  53-55
    3.3.1 传统吊杆的局限性  53
    3.3.2 新型可转动吊杆设计  53-55
    3.3.3 底座受力性能有限元分析  55
  3.4 本章小结  55-56
第四章富民桥施工控制  56-66
  4.1 空间缆索主缆架设和调整  56-59
  4.2 空间缆索体系的转换工艺  59-61
    4.2.1 空间缆索体系转换吊杆张拉次序  59-61
    4.2.2 空间缆索体系转换控制关键  61
  4.3 空间缆索体系转换控制过程  61-65
    4.3.1 空间缆索第一轮吊杆张拉和测控  61-62
    4.3.2 空间缆索第二轮吊杆张拉和测控  62-63
    4.3.3 空间缆索第三轮吊杆张拉及成桥状态  63-65
  4.4 本章小结  65-66
第五章富民桥成桥试验  66-73
  5.1 试验目的  66
  5.2 试验内容  66-71
    5.2.1 应力测试  66-69
    5.2.2 索力测试  69
    5.2.3 变形测试  69-70
    5.2.4 模态和动力响应测试  70
    5.2.5 跳车动力响应测试  70-71
  5.3 试验结果  71-72
    5.3.1 试验加载  71
    5.3.2 试验结果  71-72
  5.4 本章小结  72-73
第六章结论与展望  73-74
  6.1 结论  73
  6.2 展望  73-74
参考文献  74-76
致谢  76

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