本文關(guān)鍵詞：鋼拱塔斜拉橋穩(wěn)定性分析

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【摘要】：鋼拱塔斜拉橋結(jié)構(gòu)獨特,造型優(yōu)美,空間及受力性能有異于常規(guī)斜拉橋,加大了其穩(wěn)定性研究的復(fù)雜程度,目前對于該結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性研究偏少。本文依托西安灃河鋼拱塔斜拉橋,運用有限元分析軟件,變參數(shù)分析該橋全過程的穩(wěn)定性,為后續(xù)該類斜拉橋結(jié)構(gòu)體系的大規(guī)模應(yīng)用提供技術(shù)支撐。主要研究內(nèi)容如下:(1)通過分析比較國內(nèi)外的研究成果,研究穩(wěn)定性問題基本理論及其分析方法;基于現(xiàn)行橋梁穩(wěn)定性指標(biāo),結(jié)合斜拉橋的失穩(wěn)判別標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定本工程穩(wěn)定性分析標(biāo)準(zhǔn),為研究鋼拱塔斜拉橋穩(wěn)定性提供理論基礎(chǔ)。(2)分析橫向靜風(fēng)荷載和活載對運營階段穩(wěn)定性影響,結(jié)果表明:該鋼拱塔斜拉橋成橋第1階屈穩(wěn)模態(tài)表現(xiàn)為主梁縱飄,橫向風(fēng)荷載和活載穩(wěn)定性影響較大,且隨著屈曲模態(tài)階數(shù)的增加影響愈加明顯。(3)進行鋼拱塔斜拉橋裸塔階段、架梁階段、掛第一對索階段、掛索完畢階段和加二期恒載后五個典型施工階段穩(wěn)定性分析,結(jié)果表明頂推鋼箱梁階段穩(wěn)定系數(shù)降低明顯,此過程斜拉橋穩(wěn)定性應(yīng)該引起重視,橫向靜風(fēng)荷載和臨時墩對結(jié)構(gòu)施工掛索階段穩(wěn)定性影響明顯。(4)研究拉索力、恒載、拉索截面積、索塔剛度及主梁剛度五個參數(shù)對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的敏感程度,結(jié)果表明索力值、恒載、拉索截面積、索塔剛度和主梁剛度對鋼拱塔斜拉橋穩(wěn)定性影響明顯;穩(wěn)定安全系數(shù)與拉索截面積、索塔剛度、主梁剛度正相關(guān),與索力、恒載負相關(guān)。本文研究成果為鋼拱塔斜拉橋穩(wěn)定性分析提供理論依據(jù)和參考,在一定程度上指導(dǎo)設(shè)計、施工過程,對鋼拱塔斜拉橋體系的發(fā)展具有重要的理論意義及實用價值。
【關(guān)鍵詞】：鋼拱塔 斜拉橋 成橋階段 施工階段 穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U441;U448.27
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景10-13
• 1.2 斜拉橋穩(wěn)定性發(fā)展及研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 研究目的和意義14-15
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容15-16
• 第二章 斜拉橋穩(wěn)定性分析理論16-32
• 2.1 橋梁穩(wěn)定性概述16
• 2.2 穩(wěn)定性理論16-18
• 2.2.1 第一類穩(wěn)定理論16-17
• 2.2.2 第二類穩(wěn)定理論17-18
• 2.3 穩(wěn)定性分析的研究方法18-20
• 2.3.1Euler法（靜力平衡法）19
• 2.3.2 能量法19
• 2.3.3 動力法19-20
• 2.3.4 有限元法20
• 2.4 有限元穩(wěn)定理論20-26
• 2.4.1 第一類穩(wěn)定問題有限元理論20-22
• 2.4.2 第二類穩(wěn)定問題有限元理論22-25
• 2.4.3 Midas Civil分析理論25-26
• 2.5 斜拉橋失穩(wěn)判定標(biāo)準(zhǔn)26-29
• 2.5.1 斜拉橋穩(wěn)定判別方法26-28
• 2.5.2 斜拉橋穩(wěn)定性評價方法28-29
• 2.5.3 穩(wěn)定系數(shù)指標(biāo)29
• 2.6 斜拉橋穩(wěn)定影響因素29-30
• 2.6.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)29
• 2.6.2 恒載29-30
• 2.6.3 臨時墩設(shè)置30
• 2.6.4 風(fēng)荷載30
• 2.6.5 索力和拉索截面30
• 2.7 本章小結(jié)30-32
• 第三章 鋼拱塔斜拉橋成橋階段穩(wěn)定性分析32-47
• 3.1 工程概況及有限元模擬方法32-35
• 3.1.1 工程背景32-33
• 3.1.2 成橋有限元模型建立33-35
• 3.2 運營階段穩(wěn)定性分析35-41
• 3.2.1 合理成橋狀態(tài)確定35-36
• 3.2.2 運營階段穩(wěn)定分析36-38
• 3.2.3 幾何非線性對穩(wěn)定性影響38-41
• 3.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)對成橋穩(wěn)定性的敏感分析41-46
• 3.3.1 索力對穩(wěn)定性的敏感分析41-42
• 3.3.2 恒載對穩(wěn)定性的敏感分析42-43
• 3.3.3 拉索面積對穩(wěn)定性的敏感分析43-44
• 3.3.4 索塔剛度對穩(wěn)定性的敏感分析44-45
• 3.3.5 主梁剛度對穩(wěn)定性的敏感分析45-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第四章 鋼拱塔斜拉橋施工階段穩(wěn)定性分析47-64
• 4.1 施工階段有限元模型建立47-53
• 4.1.1 本橋施工流程47-50
• 4.1.2 施工階段模型50-53
• 4.2 施工階段第一類穩(wěn)定性分析53-61
• 4.2.1 施工全過程穩(wěn)定性分析53-55
• 4.2.2 典型施工階段穩(wěn)定性分析55-60
• 4.2.3 考慮幾何非線性的第一類穩(wěn)定分析60-61
• 4.3 施工階段第二類穩(wěn)定分析61-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第五章 鋼拱塔斜拉橋施工階段穩(wěn)定性影響因素分析64-75
• 5.1 風(fēng)荷載對施工階段穩(wěn)定性影響分析64-66
• 5.1.1 第一類穩(wěn)定性分析64-65
• 5.1.2 第二類穩(wěn)定性分析65-66
• 5.2 臨時墩設(shè)置對施工階段穩(wěn)定性影響分析66-68
• 5.2.1 第一類穩(wěn)定性分析66-67
• 5.2.2 第二類穩(wěn)定性分析67-68
• 5.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)對施工階段穩(wěn)定性影響分析68-74
• 5.3.1 索力變化對第一類、第二類穩(wěn)定影響分析68-69
• 5.3.2 恒載變化對第一類、第二類穩(wěn)定影響分析69-71
• 5.3.3 拉索面積變化對第一類、第二類穩(wěn)定影響分析71-72
• 5.3.4 索塔剛度變化對第一類、第二類穩(wěn)定影響分析72-73
• 5.3.5 主梁剛度變化對第一類、第二類穩(wěn)定影響分析73-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論與展望75-76
• 結(jié)論75
• 展望75-76
• 參考文獻76-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果79-80
• 致謝80

【參考文獻】

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本文編號：701738