[碩士]懸索橋主纜錨固方式對結構性能的影響

內容簡介

　　[碩士]懸索橋主纜錨固方式對結構性能的影響　　學科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學位：碩士　　學位授予單位：湖南大學　　學位年度：2007　　當懸索橋跨徑逐漸減小時，主纜錨旋占全橋總造價的比例將不斷加大，這樣在某種情況下，懸索橋工程造價相對于其它形式的橋梁要高得多。這時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構的受力體系.論文通過ANSYS有限元模型，對比研究了主纜錨固方式對結構靜動力力學性能的影響，為懸索橋設計提供科學指導。論文的研究工作和取得的主要成果有:　　 (1)根據(jù)懸索橋設計理論，參考廈門海滄大橋東航道橋和長沙三漢磯橋結構設計，確定懸索橋模型設計參數(shù)，并基于Fortran語言，根據(jù)分段懸鏈線理論編寫了主纜自動找形程序，運用ANSYS有限元軟件對懸索橋成橋狀態(tài)主纜初始應力進行優(yōu)化設計，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個關鍵截面的彎矩影響線，確定橋梁關鍵截面的最不利車道荷載位置，比較計算兩種主纜錨固方式下懸索橋各關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。當車道荷載作用在左右橋塔處主梁截面最不利位置時，地錨結構相應截面彎矩比自錨結構大26%左右;其余工況下，地錨結構各截面彎矩均比自錨結構要小，最小相差12.9，最大相差67.5;大部分荷載工況下，地錨結構跨中撓度小于自錨結構撓度值;　　 (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、橋梁結構體系、加勁梁豎曲線曲率以及跨中固結等結構參數(shù)變化時兩種錨固方式下懸索橋橋塔應力，吊桿應力，加勁梁跨中彎矩撓度等的影響，為今后懸索橋的優(yōu)化設計提供科學指導;　　 {4)比較了主纜地錨和自錨時懸索橋的動力特性，考慮結構體系、加勁梁豎曲線半徑以及跨中固結變化時，主纜錨固方式對懸索橋動力特性的影響。結果表明，地錨結構各主要振動頻率均高于自錨結構自振頻率。增大加勁梁豎曲線曲率，橋塔處設置豎向支撐和纜梁跨中固結均能提高懸索橋的自振基頻?！　? 主纜錨固方式的不同，對結構靜動力性能影響較大，在結構設計時，應該從多方面慎重考慮。

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