部分地锚式拱形独塔曲线斜拉桥设计研究

摘要

部分地锚式拱形独塔曲线斜拉桥是一种新型结构体系斜拉桥，具有结构新颖，造型美观的特点，充分利用了斜拉索、斜塔和主梁三者之间的力学平衡关系，完美的体现出了桥梁结构的力学美感。
　　地锚式斜拉桥在国内外均有成功案例，然而相关研究较少，未对其结构体系适用性、结构参数合理性等问题进行系统的研究。针对部分地锚式拱形独塔曲线斜拉桥进行相关计算理论研究和数值模拟分析，完善独塔地锚式斜拉桥分析理论研究，具有重要的现实意义和广阔的工程应用前景。
　　本文以成都市麓湖Q7桥为工程背景，采用有限元分析为研究手段，对部分地锚式拱形独塔曲线斜拉桥进行了相关研究。本文的主要研究工作如下:
　　(1)对部分地锚式拱形独塔曲线斜拉桥的设计原则和关键设计要点进行总结，以达到指导同类桥梁设计工作的目的。
　　(2)以实际工程为例，通过有限元分析方法，建立部分地锚式拱形独塔曲线斜拉桥有限元计算模型，通过计算分析其内力变化，总结其中的规律，以作为同类桥梁研究的基础。
　　(3)对半漂浮体系和塔梁固结体系下部分地锚式拱形独塔曲线斜拉桥进行有限元模型分析，对两种体系下的相关内力变化规律进行对比，分析不同体系下结构的内力变化规律，以此指导同类桥梁的不同体系选取。
　　(4)针对斜拉索锚固装置、锚固隧道钢锚环，以及塔梁连接位置等关键部位进行计算分析，得出其应力和变形等规律，以达到指导此类构件设计的目的。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 独塔斜拉桥的发展现状

1．1．1 斜拉桥的演变历史

1．1．2 国外独塔斜拉桥的发展

1．1．3 我国独塔斜拉桥的的发展

1．2 独塔斜拉桥的结构特点

1．2．1 独塔自锚式斜拉桥

1．2．2 独塔地锚式斜拉桥

1．3 本文研究的内容

第2章 部分地锚式拱形独塔曲线斜拉桥结构设计

2．1 部分地锚式拱形独塔斜拉桥的设计方法

2．1．1 总体设计

2．1．2 体系研究

2．1．3 设计参数确定

2．1．4 主要构件设计

2．1．5 计算分析

2．2 部分地锚式拱形独塔曲线斜拉桥的有限元建模方法

2．2．1 主梁力学模型

2．2．2 斜拉索力学模型

2．2．3 横梁、桥塔、墩柱力学模型

2．2．4 边界条件

2．3 本章小结

第3章 依托工—成都市麓湖Q7桥设计

3．1 桥型设计

3．2 桥塔设计

3．3 主梁设计

3．4 斜拉索设计

3．5 结构体系设计

3．6 本章小结

第4章 部分地锚式拱形独塔曲线斜拉桥整体力学行为分析

4．1 斜拉桥的主要计算方法

4．2 有限元模型的建立

4．2．1 有限元仿真模拟的基本原则

4．2．2 主要材料参数及施工阶段划分

4．2．3 有限元模型

4．2．4 合理成桥状态的确定

4．3 有限元模型计算结果

4．3．1 调索阶段计算结果

4．3．2 成桥阶段计算结果

4．4 有限元模型计算结果分析

4．4．1 调索阶段计算结果分析

4．4．2 成桥阶段计算结果分析

4．5 不同结构体系对结构内力影响分析

4．5．1 不同结构体系的区别

4．5．2 半漂浮体系与塔梁固结体系力学对比分析

4．6 本章小结

第5章 局部构造空间力学行为分析

5．1 斜拉索锚固装置结构分析

5．1．1 斜拉索锚固结构设计

5．1．2 斜拉索锚固区有限元模型的建立

5．1．3 斜拉索锚固结构有限元计算分析

5．2 塔梁连接部位结构分析

5．2．1 塔梁连接部位结构设计

5．2．2 塔梁连接部位有限元模型的建立

5．2．3 塔梁连接部位结构有限元分析

5．3 本章小结

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献