[碩士]穩(wěn)定型懸索橋錨固系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究及數(shù)值模擬

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　　[碩士]穩(wěn)定型懸索橋錨固系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究及數(shù)值模擬　　學(xué)科專業(yè)：工程力學(xué)　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：昆明理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2005　　由于懸索橋變形大、側(cè)向穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)影響其在中小跨度橋梁中的發(fā)展，針對此問題提出的穩(wěn)定型懸索橋從結(jié)構(gòu)上改善了一般懸索橋的穩(wěn)定性。錨旋作為穩(wěn)定型懸索橋的關(guān)鍵受力部件之一，承受著較大的主纜拉力，并通過錨固系統(tǒng)傳給地基，而橋墩主要作用在于將橋塔的壓力和反張索傳來的拉力在橋墩內(nèi)部擴(kuò)散進(jìn)而傳給地基。它們的正常工作才使得橋梁安全正常地運(yùn)營?！　? 本文以某穩(wěn)定型懸索橋錨旋和橋墩設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬為背景，主要工作如下:　　 1.綜述了中外懸索橋發(fā)展的歷程以及錨旋建設(shè)和設(shè)計(jì)的基本概況，介紹了穩(wěn)定型懸索橋與一般懸索橋的區(qū)別和聯(lián)系?！　? 2.根據(jù)穩(wěn)定型懸索橋受力特點(diǎn)及錨固要求，首要的任務(wù)是選取適當(dāng)?shù)腻^固形式和可靠的錨固系統(tǒng)，然后是擬定合理的尺寸。　　 3.本文錨旋形式采用重力式錨錠，故以重力式錨旋為研究重點(diǎn)，論述了在錨碳結(jié)構(gòu)中承擔(dān)傳遞主纜拉力的錨固系統(tǒng)，就目前廣泛采用的預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出其關(guān)鍵影響因素是主纜轉(zhuǎn)角、散索鞍與前錨面之間的距離、前錨面和后錨面之間的距離。得出了錨旋尺寸主要取決于主纜拉力的大小，合理的錨錠結(jié)構(gòu)要能給預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)提供足夠的工作空間。　　對于錨固反張索的橋墩的設(shè)計(jì)主要是錨桿的設(shè)計(jì)，它的主要內(nèi)容包括錨桿的傳力機(jī)理、錨固長度的計(jì)算以及承載力的確定?！　? 4在錨旋結(jié)構(gòu)形式、錨固系統(tǒng)和錨旋尺寸確定后，錨旋的結(jié)構(gòu)受力是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。本文穩(wěn)定型懸索橋結(jié)構(gòu)受力分析從整體穩(wěn)定分析、局部空間有限元位移和應(yīng)力分析兩個(gè)方面著手。　　 5.從有限元理論著手，闡述了錨旋大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的有限元理論:對混凝土的破壞準(zhǔn)則、本構(gòu)關(guān)系的選用、鋼筋的本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行了分析。　　錨旋大體積混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析采用整體式分析模型，而對橋墩的有限元分析則采取整體和分離式相結(jié)合的計(jì)算方法，錨桿模型的建立采用分離式，橋墩的其它鋼筋混凝土部分采用整體式分析模型?！　? 為了證明采用整體式有限元模型的可行性和正確性，以鋼筋混凝土簡支梁為例，利用分離式模型和整體式模型之間的等價(jià)性，說明了采用整體式模型分析錨固系統(tǒng)是可行的。　　 6.在對錨旋和橋墩的局部空間應(yīng)力和位移作有限元分析時(shí)，借助大型通用有限元軟ANSYS}建立了它們的有限元模型。　　結(jié)果分析時(shí)，對錨旋在各個(gè)載荷工況下的位移和應(yīng)力進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算;并對帶反張索和不帶反張索橋墩的應(yīng)力和位移計(jì)算結(jié)果作了比較。最后，通過對計(jì)算結(jié)果的分析，得出了一些結(jié)論，并提出了一些參考性的建議。

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