[碩士]金州灣自錨式懸索橋方案優(yōu)化

內容簡介

　　[碩士]金州灣自錨式懸索橋方案優(yōu)化　　學科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學位：碩士　　學位授予單位：大連理工大學　　學位年度：2008　　金州灣二橋工程是遼寧省濱海公路建設的重要組成部分，該區(qū)段位于大連市金州區(qū)，橫跨金州灣。在滿足適用、經(jīng)濟、安全、美觀的前提下，充分考慮與周圍環(huán)境的協(xié)調性，并且要富有時代風貌，能夠體現(xiàn)出國內外橋梁建設的高水平，能夠反映出大連這個北方明珠的城市風采。經(jīng)過多個方案的研究比選，大連理工大學橋梁研究所提出了主橋為自錨式懸索橋的方案，該橋建成后將成為世界上最大跨徑的自錨式懸索橋，同時成為中國北方第一橋。本文主要是對金州灣自錨式懸索橋方案進行優(yōu)化，具體工作如下:　　 (1)查閱了國內外的相關資料，對其進行總結和歸納，詳細的闡述了懸索橋尤其是自錨式懸索橋的發(fā)展概況，并歸納總結了自錨式懸索橋的構造功能和優(yōu)缺點。　　 (2)研究了自錨式懸索橋各種計算理論和分析方法，包括最初的彈性理論到現(xiàn)在的有限元方法，并對這些理論進行了比較，為方案的設計和計算提供了理論基礎?！　? (3)方案優(yōu)化的第一步主要是針對主梁的材料?；谟邢拊碚?，考慮多種非線性因素的影響，利用大型通用有限元軟件ANSYS分別建立了混凝土箱梁、鋼箱梁、疊合梁三種不同主梁材料的有限元模型，計算出主梁應力并給出了應力包絡圖，對結果進行了分析比較，混凝土主梁應力最差，這也說明混凝土梁在大跨度橋梁設計中的局限性。最后結合經(jīng)濟性、施工的難易性指標，得出鋼梁為最優(yōu)主梁材料的結論?！　? (4)主纜矢跨比和邊跨比是懸索橋設計中很重要的兩個參數(shù)，本文在選定鋼箱梁的基礎上，進一步對這兩個參數(shù)進行了優(yōu)化。分別建立了不同矢跨比、不同邊跨跨度的有限元模型，對計算結果進行了比較分析，并結合經(jīng)濟性、美觀性等因素，最終選定該橋的主跨矢跨比為1/5.56，邊跨跨度為130m o　　 (5)建立了鋼箱梁的有限元模型對其局部穩(wěn)定問題進行了分析，對鋼箱梁截面形式進行了優(yōu)化，最終得到滿足局部穩(wěn)定性要求的鋼箱梁截面。

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