反对称钢塔五跨连续钢箱梁斜拉桥受力性能的研究

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1、摘要随着斜拉桥美学的研究发展，斜拉桥的构造类型逐步多样化，近些年，不断涌现出一些与城市等环境相协调的特色(异型)斜拉桥。本文在总结已有异型斜拉桥特点的基础上，以国内第一座反对称双斜塔斜拉桥一青林湾大桥为工程背景，对反对称双斜塔斜拉桥的的受力特征及施工控制进行研究，旨在为同类型桥梁的仿真计算及施工控制提供一定的参考价值。本文主要完成了以下工作：本文首先总结了国内外异型斜拉桥的结构特点，对斜拉桥结构分析的内容及方法进行了综述，得出对于宽跨比较大的桥梁采用梁格法或板壳法模拟，能够得到结构的整体工作性能；为了验证梁格法分析宽跨比较大桥梁结构计算结果的可靠性与准确性，分别建立某宽箱梁桥的单

2、主梁、梁格及板壳单元模型，对比了相同工况下三种模型的挠度、应力以及单梁和梁格的剪力、弯、扭矩。分析结果表明，对于宽箱梁桥，梁格法计算的挠度、应力与板壳单元吻合良好，内力与单梁法能够精确吻合。证明了梁格法模拟宽跨比较大桥梁的准确性；以青林湾大桥为工程背景，综合考虑该桥的结构形式、荷载状况、边界条件等特点，运用有限元软件MIDAS／Civil建立了该桥空间梁格有限元模型。根据施工工序，研究分析了主梁、主塔、斜拉索三大构件在施工阶段及成桥阶段的变形及受力特征，同时分析了运营阶段分项活载及恒载和活载组合作用下结构的效应，得出本桥在施工阶段及正常使用极限状态下应力、挠度均满足规范要求；运用

3、有限元软件ANSYS建立了钢塔的板壳与实体组合模型，对成桥及运营最不利状态下钢塔关键部位应力进行了详细分析，得出钢塔的应力均在允许范围内；结合施工工序，讨论了该桥施工控制的特点及难点，确定了该桥施工控制方法。确定了主塔、主梁线形控制的理论计算方法。并着重讨论了主梁整体落架的控制理论及其仿真模拟方法。通过对成桥阶段控制成果的对比分析，验证了该桥的仿真模拟及控制理论是合理可行的。关键词：桥梁工程；反对称钢塔斜拉桥；受力性能；梁格法；施工控制AbstractWithaestheticsresearchanddevelopmentofthecable．stayedbridge，Thest

4、ructuraltypesofcable—stayedbridgearegradualdiversification，inrecentyears，somecitiesaleemergingsomespecial·-shapedcable··stayedbridgecoordinatingwiththeurbanenvironmentbasedonthecharacteristicsoftheshapedcable．stayedbridge，thethesisstudytheforcecharacteristicsandconstructioncontroloftheantisym

5、metricdoubletoweredcable．stayedbridge，designedtoprovidearefereneevalueforthesimulationandconstructioncontrolofthesametypedbridge．Themainworksinvolvedinthisresearchareasfollows：11比thesissummarizesthecharacteristiesofthestructureofthespecial．shapedcable-stayedbridge，thecontentsandthemethodsofan

6、alysisarereviewed．Forthebigratioofwidthandspanbridge，usinggrillagemethodorshellelementmethodcallbesimulated，andgettingthewholestructureofworkperformance．Inordertoinvestigatethefeasibilityandaccuracyofgrillageanalogymethodtothewideboxgrider,thesinglegridermodel、thegrillagemodelaswellastheshell

7、elementmodelareestablished．andthestress、displacement，shearingforce，bendingmoment，torquemomentresultsfromthethreemodelsarecompared，Theanalyticalresultsshowthatcomparringwiththesinglegridermethod，theresultsformthegrillageanalogymethodareingooda