部分斜拉橋索力研究與動(dòng)力分析.pdf

1、部分斜拉橋是介于剛性橋型的連續(xù)梁橋與柔性橋型的斜拉橋之間的剛?cè)嵯酀?jì)的一種橋型,總體表現(xiàn)出“塔矮、梁剛、索集中”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。由于結(jié)構(gòu)性能優(yōu)越,經(jīng)濟(jì)指標(biāo)良好,部分斜拉橋顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿?。合理成橋狀態(tài)索力及施工索力的確定是部分斜拉橋設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)。本文以在建的福建南安聯(lián)臺(tái)部分斜拉橋?yàn)楣こ瘫尘?用現(xiàn)有有限元通用程序建立模型,應(yīng)用以主梁應(yīng)力為控制目標(biāo)的合理成橋狀態(tài)確定的分步算法,確定了合理成橋索力,并用差值迭代法求得了合理施工索力。斜拉橋結(jié)構(gòu)抗

2、震分析是一項(xiàng)很重要的工作,本文還對(duì)地處7度震區(qū)(8度設(shè)防)的南安聯(lián)臺(tái)部分斜拉橋進(jìn)行了動(dòng)力特性和地震反應(yīng)分析。主要內(nèi)容包括以下四個(gè)部分:
　　(1)簡(jiǎn)要回顧和闡述了部分斜拉橋的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀,綜合國(guó)內(nèi)外部分斜拉橋的設(shè)計(jì)和施工資料,分析了部分斜拉橋的總體布置、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、受力特性及其在橋梁工程中的應(yīng)用前景。
　　(2)介紹了確定部分斜拉橋合理成橋索力的幾種常用方法,比較說(shuō)明了各方法的特點(diǎn)及適用范圍。分步算法是結(jié)合最小彎曲能量法

3、和應(yīng)力平衡法求解合理成橋索力的綜合方法,該方法根據(jù)索力對(duì)彎矩、位移、索力的影響矩陣,建立求解合理成橋索力的超靜定方程,運(yùn)用最小二乘法原理求解合理成橋索力。本文用分步法求得了南安聯(lián)臺(tái)部分斜拉橋的合理成橋索力,并通過(guò)成橋階段的計(jì)算分析驗(yàn)證了所得索力的合理性。
　　(3)分析比較了幾種確定施工索力的常用方法,提出了用差值迭代法來(lái)計(jì)算部分斜拉橋的初拉力。差值迭代算法簡(jiǎn)單方便,結(jié)合現(xiàn)有有限元通用程序通過(guò)迭代即可得出施工合理索力。本文運(yùn)用差值

4、迭代算法求得了南安聯(lián)臺(tái)部分斜拉橋的施工索力,按實(shí)際施工過(guò)程進(jìn)行了仿真分析,通過(guò)對(duì)成橋狀態(tài)和成橋運(yùn)營(yíng)狀態(tài)仿真分析結(jié)果的比較論證,所得橋梁控制截面的各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求,從而驗(yàn)證了用差值迭代法計(jì)算合理初拉力的正確性。
　　(4)對(duì)南安聯(lián)臺(tái)部分斜拉橋的自振特性和地震反應(yīng)進(jìn)行了相應(yīng)分析。采用反應(yīng)譜法進(jìn)行了該橋的三維地震反應(yīng)分析,分析時(shí)地震荷載分別從縱橋向、橫橋向和豎向三個(gè)方向施加,全橋三維地震反應(yīng)結(jié)果表明制動(dòng)墩的縱橫向彎矩均較大,會(huì)成為