斜拉橋結(jié)構(gòu)體系及力學(xué)性能研究.pdf

1、斜拉橋的出現(xiàn)為世界橋梁的發(fā)展注入了新的活力。近年來，由于其經(jīng)濟上、結(jié)構(gòu)上和建筑等諸多方面的優(yōu)點，受到了橋梁界的廣泛重視，是現(xiàn)代橋梁最具競爭力的大跨橋型之一，并且向更大跨度發(fā)展。但由于斜拉橋是復(fù)雜的高次超靜定結(jié)構(gòu)，同時隨著各種體系斜拉橋的陸續(xù)出現(xiàn)，許多問題隨之而來，如結(jié)構(gòu)計算模式、幾何非線性效應(yīng)和動力反應(yīng)特性等。 本文探討了目前斜拉橋常用的結(jié)構(gòu)體系和各自特點。以杭州文暉路斜拉橋為工程背景，借助于有限元軟件Midas/civil，討

2、論了如何選擇合理的單元類型來進(jìn)行結(jié)構(gòu)的離散。通過改變橋塔與主梁的支承方式和橋面系的連接方式，建立了四種斜拉橋的空間有限元計算模型：塔梁分離，無支承，橋面與主梁剛性連接；塔梁分離，無支承，橋面與主梁彈性連接；塔梁分離，在塔墩處主梁設(shè)彈性支承，橋面與主梁剛性連接；塔梁分離，在塔墩處主梁設(shè)彈性支承，橋面與主梁彈性連接。 進(jìn)行了斜拉橋的空間靜力分析，探討了幾何非線性來源和考慮方法，通過分析，表明幾何非線性和橋面系連接方式對斜拉橋的靜力行

3、為有明顯影響，幾何非線性會使得主梁節(jié)點的豎向和橫向位移顯著增加。 通過斜拉橋的模態(tài)分析，研究了結(jié)構(gòu)體系和橋面連接方式對斜拉橋自振特性的影響程度，探討了四種體系的自振特點。指出斜拉橋振型會出現(xiàn)明顯的分組現(xiàn)象，橋面系連接方式影響程度較小，彈性支承的影響程度較大。 最后，進(jìn)行了單維和多維地震作用下四種斜拉橋體系的地震響應(yīng)分析，包括反應(yīng)譜分析和時程分析。通過計算，得出了各自體系的動力反應(yīng)特點，指出對于大跨斜拉橋而言，塔梁彈性約束