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[碩士]懸索橋主纜錨固方式對結(jié)構(gòu)性能的影響
內(nèi)容簡介
[碩士]懸索橋主纜錨固方式對結(jié)構(gòu)性能的影響 學(xué)科專業(yè):橋梁與隧道工程 授予學(xué)位: 碩士 學(xué)位授予單位:湖南大學(xué) 學(xué)位年度:2007 當(dāng)懸索橋跨徑逐漸減小時,主纜錨旋占全橋總造價的比例將不斷加大,這樣在某種情況下,懸索橋工程造價相對于其它形式的橋梁要高得多。這時可以將主纜錨固在加勁梁端部,錨固方式由地錨變?yōu)樽藻^.主纜錨固方式的變化改變了結(jié)構(gòu)的受力體系.論文通過ANSYS有限元模型,對比研究了主纜錨固方式對結(jié)構(gòu)靜動力力學(xué)性能的影響,為懸索橋設(shè)計提供科學(xué)指導(dǎo)。論文的研究工作和取得的主要成果有: (1)根據(jù)懸索橋設(shè)計理論,參考廈門海滄大橋東航道橋和長沙三漢磯橋結(jié)構(gòu)設(shè)計,確定懸索橋模型設(shè)計參數(shù),并基于Fortran語言,根據(jù)分段懸鏈線理論編寫了主纜自動找形程序,運用ANSYS有限元軟件對懸索橋成橋狀態(tài)主纜初始應(yīng)力進行優(yōu)化設(shè)計,建立了較為精確的懸索橋空間有限元模型; (2)通過求解橋塔處加勁梁截面、塔底截面、主跨加勁梁截面等7個關(guān)鍵截面的彎矩影響線,確定橋梁關(guān)鍵截面的最不利車道荷載位置,比較計算兩種主纜錨固方式下懸索橋各關(guān)鍵截面在最不利車道荷載作用下的彎矩值和加勁梁跨中豎向位移。當(dāng)車道荷載作用在左右橋塔處主梁截面最不利位置時,地錨結(jié)構(gòu)相應(yīng)截面彎矩比自錨結(jié)構(gòu)大26%左右;其余工況下,地錨結(jié)構(gòu)各截面彎矩均比自錨結(jié)構(gòu)要小,最小相差12.9,最大相差67.5;大部分荷載工況下,地錨結(jié)構(gòu)跨中撓度小于自錨結(jié)構(gòu)撓度值; (3)研究了加勁梁豎向抗彎剛度、主纜抗拉剛度、主塔縱向抗彎剛度、橋梁結(jié)構(gòu)體系、加勁梁豎曲線曲率以及跨中固結(jié)等結(jié)構(gòu)參數(shù)變化時兩種錨固方式下懸索橋橋塔應(yīng)力,吊桿應(yīng)力,加勁梁跨中彎矩撓度等的影響,為今后懸索橋的優(yōu)化設(shè)計提供科學(xué)指導(dǎo); {4)比較了主纜地錨和自錨時懸索橋的動力特性,考慮結(jié)構(gòu)體系、加勁梁豎曲線半徑以及跨中固結(jié)變化時,主纜錨固方式對懸索橋動力特性的影響。結(jié)果表明,地錨結(jié)構(gòu)各主要振動頻率均高于自錨結(jié)構(gòu)自振頻率。增大加勁梁豎曲線曲率,橋塔處設(shè)置豎向支撐和纜梁跨中固結(jié)均能提高懸索橋的自振基頻?! ? 主纜錨固方式的不同,對結(jié)構(gòu)靜動力性能影響較大,在結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)該從多方面慎重考慮。
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