【博士】斜拉橋橋塔關(guān)鍵問題研究【2008】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：博士 　　學(xué)位授予單位：同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院　　學(xué)位年度： 2008年　　本文是在國家863計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)2006AAllZl20)：“超千米斜拉橋體系及減災(zāi)減振技術(shù)研究"資助下進(jìn)行的，所做的主要工作包括：　　(．1)在查閱大量國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，簡述了現(xiàn)代斜拉橋橋塔的發(fā)展與現(xiàn)狀，對(duì)現(xiàn)代斜拉橋橋塔設(shè)計(jì)理論、科研進(jìn)展與研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，總結(jié)現(xiàn)在斜拉橋塔設(shè)計(jì)與研究中存在的問題，并指出本課題的研究目的和主要內(nèi)容?！　?2)就各種造型橋塔的穩(wěn)定特性進(jìn)行對(duì)比研究。由于橋塔可視為超大型壓彎構(gòu)件，在全面了解國內(nèi)外混凝土及鋼結(jié)構(gòu)壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上，針對(duì)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)規(guī)定(彎矩放大系數(shù)、鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定系數(shù)等)進(jìn)行了較全面地對(duì)比分析。　　(3)對(duì)橋塔設(shè)計(jì)簡化方法中關(guān)鍵參數(shù)(計(jì)算長度及長細(xì)比)的取值方法進(jìn)行研究。由于計(jì)算長度取值基于橋塔彈性穩(wěn)定分析結(jié)果，采用能量方法，對(duì)受多根斜拉索作用的變截面橋塔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定進(jìn)行研究。從理論上建立具有拉索力系效應(yīng)并考慮索、塔、梁耦合作用的斜拉橋橋塔穩(wěn)定計(jì)算模型，進(jìn)而針對(duì)不同造型橋塔的失穩(wěn)特點(diǎn)，對(duì)橋塔有效長度及長細(xì)比取值進(jìn)行研究?！　?4)對(duì)鋼筋混凝土橋塔的極限承載力進(jìn)行研究。評(píng)價(jià)混凝土材料特性(受拉開裂和受壓壓碎特性)、施工誤差(初始缺陷)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)(配筋率、材料強(qiáng)度)以及荷載要素(局部溫變)等各種非線性因素對(duì)斜拉橋橋塔極限承載力的影響。對(duì)橋塔的破壞過程和破壞形式進(jìn)行了探討。就施工過程對(duì)橋塔承載力的影響進(jìn)行對(duì)比分析。　　(5)基于鋼橋塔不發(fā)生整體-局部相關(guān)屈曲的假設(shè)，采用塑性鉸法對(duì)斜拉橋鋼橋塔的極限承載力進(jìn)行研究。采用能量法對(duì)受壓柔性加勁板的穩(wěn)定進(jìn)行分析，探討柔性加勁肋的合理布置方式。采用板殼元對(duì)斜拉橋鋼橋塔的整體一局部相關(guān)作用時(shí)極限承載力問題進(jìn)行分析，并與塑性鉸法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，探討各種非線性因素(整體施工誤差、板件局部加工誤差和局部溫度荷載等)對(duì)橋塔極限承載力的影響?！　?6)對(duì)鋼橋塔鋼板開孔的局部應(yīng)力進(jìn)行分析，研究參數(shù)包括孔洞形狀、開孔率，并對(duì)厚板的三維應(yīng)力集中現(xiàn)象進(jìn)行探討。針對(duì)開孔補(bǔ)強(qiáng)的三種措施：套管補(bǔ)強(qiáng)、貼板補(bǔ)強(qiáng)、加厚母板補(bǔ)強(qiáng)，從補(bǔ)強(qiáng)效果方面，對(duì)比這些措施的優(yōu)劣利弊?！　∽詈?，對(duì)進(jìn)一步工作的方向進(jìn)行了展望?！　?

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