獨(dú)塔雙跨不對稱矮塔斜拉橋受力特性分析.pdf

1、矮塔斜拉橋是一種以斜拉索、主梁及橋塔為主要受力構(gòu)件的組合體系結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是橋面體系以主梁受彎、支承體系以斜拉索受拉及橋塔受壓為主。作用在橋面上的外荷載，大部分由主梁承擔(dān)，另外部分由斜拉索承擔(dān)，再通過橋塔和墩臺傳遞給地基。斜拉索在一定程度上減輕了主梁的負(fù)荷，提高了結(jié)構(gòu)的承載能力和安全性。但由于組成構(gòu)件種類較多，各構(gòu)件功能迥異且為高次超靜定體系，給力學(xué)分析帶來了很大的困難，另外，各構(gòu)件剛度大小的取值也成了設(shè)計(jì)者面臨的一個關(guān)鍵問題。為此，國內(nèi)

2、外很多學(xué)者對此展開了大量研究，可惜的是，大部分研究只是針對某特定矮塔斜拉橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值分析，得出的結(jié)論只能是一些個體結(jié)論，無法給設(shè)計(jì)人員提供直接的設(shè)計(jì)參考。
　　本文利用能量原理的最小勢能原理，引入索力相等、等效膜張力等假定，通過Ritz法推導(dǎo)獨(dú)塔雙跨不對稱矮塔斜拉橋斜拉索等效膜張力、長短跨索力比及主梁撓度的解析解。同時，利用MIDAS/CIVIL軟件對公式進(jìn)行驗(yàn)證。對公式產(chǎn)生的誤差進(jìn)行分析和修正，使其計(jì)算誤差滿足概念設(shè)計(jì)階段的要

3、求，幫助設(shè)計(jì)人員理解矮塔斜拉橋的受力特點(diǎn)和各個構(gòu)件協(xié)作受力機(jī)理。同時，利用推導(dǎo)得到的公式，對獨(dú)塔雙跨不對稱矮塔斜拉橋的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行研究。通過改變無索區(qū)長度、長短跨跨徑比、斜拉索傾角及斜拉索間距等參數(shù)，對斜拉索等效膜張力、長短跨索力比及長、短跨跨中撓度等參數(shù)的影響進(jìn)行分析。得到這些參數(shù)的變化規(guī)律，并給出合理的取值范圍，為設(shè)計(jì)人員提供理論參考。另外，還對斜拉索、主梁及橋塔的剛度進(jìn)行了分析。利用推導(dǎo)得到的公式，通過計(jì)算不同斜拉索、主梁及橋塔剛