混合梁斜拉橋的合理狀態(tài)與性能研究.pdf

1、混合梁斜拉橋一般指主梁的邊跨與主跨分別采用不同材料，連接部位設(shè)于橋塔附近的一種斜拉橋型式。主梁使用不同材料組合的主要目的是希望得到單一材料不具有的力學(xué)性能，通過(guò)鋼和混凝土的組合制作出既彌補(bǔ)兩者短處又比較經(jīng)濟(jì)的構(gòu)件?；旌狭盒崩瓨蚴墙窈蟠罂缍劝l(fā)展方向之一。本文以廣州東沙大橋?yàn)楸尘?，主要針?duì)混合梁斜拉橋的合理成橋狀態(tài)，合理施工狀態(tài)，幾何非線(xiàn)性問(wèn)題及各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行分析研究。 本文首先應(yīng)用恒載平衡法、應(yīng)力平衡法相結(jié)合的方法

2、確定初始成橋狀態(tài)，以斜拉橋索塔和主梁的最大變位最小為控制目標(biāo)優(yōu)化索力，確定了東沙大橋的合理成橋狀態(tài)。提出了基于正裝計(jì)算的索力不斷優(yōu)化的試算法，并根據(jù)這種索力形成方法確定了東沙大橋的合理施工狀態(tài)。通過(guò)理論分析和實(shí)例計(jì)算，證明本文方法的簡(jiǎn)捷性和有效性。 論文介紹了斜拉橋的幾何非線(xiàn)性分析的基本理論，然后闡述了影響斜拉橋幾何非線(xiàn)性的三個(gè)主要因素：斜拉索垂度效應(yīng)，大變形效應(yīng)和梁柱效應(yīng)；分別介紹了這三種非線(xiàn)性影響因素的有限元分析方法。采用大

3、型通用有限元軟件ANsYs建立東沙大橋有限元模型，并對(duì)該橋進(jìn)行了幾何非線(xiàn)性分析，得出二期恒載及活載下各非線(xiàn)性因素對(duì)全橋的定量影響。通過(guò)對(duì)成橋階段的所有工況分別進(jìn)行線(xiàn)性與非線(xiàn)性計(jì)算并對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較分析得出：斜拉索垂度效應(yīng)是幾何非線(xiàn)性的主要來(lái)源，大變形效應(yīng)及梁柱效應(yīng)的影響相對(duì)較??；對(duì)于混合梁斜拉橋來(lái)說(shuō)，無(wú)論是恒載或活載作用下，幾何非線(xiàn)性對(duì)主梁的影響都不可忽視，若僅僅進(jìn)行線(xiàn)性分析，則計(jì)算所得結(jié)果的誤差會(huì)很大。 由于混合梁斜拉橋的參數(shù)對(duì)