[碩士]懸索橋主纜錨固方式對結(jié)構(gòu)性能的影響

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　　[碩士]懸索橋主纜錨固方式對結(jié)構(gòu)性能的影響　　學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：湖南大學(xué)　　學(xué)位年度：2007　　當(dāng)懸索橋跨徑逐漸減小時(shí)，主纜錨旋占全橋總造價(jià)的比例將不斷加大，這樣在某種情況下，懸索橋工程造價(jià)相對于其它形式的橋梁要高得多。這時(shí)可以將主纜錨固在加勁梁端部，錨固方式由地錨變?yōu)樽藻^.主纜錨固方式的變化改變了結(jié)構(gòu)的受力體系.論文通過ANSYS有限元模型，對比研究了主纜錨固方式對結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力力學(xué)性能的影響，為懸索橋設(shè)計(jì)提供科學(xué)指導(dǎo)。論文的研究工作和取得的主要成果有:　　 (1)根據(jù)懸索橋設(shè)計(jì)理論，參考廈門海滄大橋東航道橋和長沙三漢磯橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定懸索橋模型設(shè)計(jì)參數(shù)，并基于Fortran語言，根據(jù)分段懸鏈線理論編寫了主纜自動(dòng)找形程序，運(yùn)用ANSYS有限元軟件對懸索橋成橋狀態(tài)主纜初始應(yīng)力進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立了較為精確的懸索橋空間有限元模型;　　 (2)通過求解橋塔處加勁梁截面、塔底截面、主跨加勁梁截面等7個(gè)關(guān)鍵截面的彎矩影響線，確定橋梁關(guān)鍵截面的最不利車道荷載位置，比較計(jì)算兩種主纜錨固方式下懸索橋各關(guān)鍵截面在最不利車道荷載作用下的彎矩值和加勁梁跨中豎向位移。當(dāng)車道荷載作用在左右橋塔處主梁截面最不利位置時(shí)，地錨結(jié)構(gòu)相應(yīng)截面彎矩比自錨結(jié)構(gòu)大26%左右;其余工況下，地錨結(jié)構(gòu)各截面彎矩均比自錨結(jié)構(gòu)要小，最小相差12.9，最大相差67.5;大部分荷載工況下，地錨結(jié)構(gòu)跨中撓度小于自錨結(jié)構(gòu)撓度值;　　 (3)研究了加勁梁豎向抗彎剛度、主纜抗拉剛度、主塔縱向抗彎剛度、橋梁結(jié)構(gòu)體系、加勁梁豎曲線曲率以及跨中固結(jié)等結(jié)構(gòu)參數(shù)變化時(shí)兩種錨固方式下懸索橋橋塔應(yīng)力，吊桿應(yīng)力，加勁梁跨中彎矩?fù)隙鹊鹊挠绊?，為今后懸索橋的?yōu)化設(shè)計(jì)提供科學(xué)指導(dǎo);　　 {4)比較了主纜地錨和自錨時(shí)懸索橋的動(dòng)力特性，考慮結(jié)構(gòu)體系、加勁梁豎曲線半徑以及跨中固結(jié)變化時(shí)，主纜錨固方式對懸索橋動(dòng)力特性的影響。結(jié)果表明，地錨結(jié)構(gòu)各主要振動(dòng)頻率均高于自錨結(jié)構(gòu)自振頻率。增大加勁梁豎曲線曲率，橋塔處設(shè)置豎向支撐和纜梁跨中固結(jié)均能提高懸索橋的自振基頻。　　主纜錨固方式的不同，對結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力性能影響較大，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該從多方面慎重考慮。

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