混凝土自锚式悬索桥静力特性与极限承载力分析

作     者：孔超 

作者单位：长安大学 

学位级别：硕士

导师姓名：任伟

授予年度：2013年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：混凝土自锚式悬索桥 静力特性 几何非线性 有限元 极限承载力 

摘      要：自锚式悬索桥以其结构造型优美、经济性能优越、适应各种地形和地质状况等优点，越来越受到工程界的青睐，在大型工程中得以广泛采用。然而，目前国内外对于混凝土自锚式悬索桥在成桥运营阶段结构分析的可供参考文献较少，对于其极限承载力的研究仍需要进一步探索。本文以山东省济宁市八里庙大桥为工程依托，分析研究了混凝土自锚式悬索桥在成桥运营阶段的静力特性和不利荷载下的极限承载力。 本文在查阅大量文献的基础上，首先介绍了自锚式悬索桥的发展历史及国内外的应用现状，总结了自锚式悬索桥的受力特点和优缺点，指出了自锚式悬索桥的研究现状及研究必要性，简要概述了悬索桥的经典计算理论、非线性分析的方法及结构的稳定问题分类;其次，利用大型通用有限元软件ANSYS计算分析了自锚式悬索桥在恒载、活载、温度荷载、基础不均匀沉降等作用下的结构受力及变形情况，并按照最不利荷载作用组合分析了结构的受力及变形;最后以容许应力法和极限状态法为结构极限状态的判定准则，分析了全桥在全桥均布力、主跨均布力、主跨跨中最不利加载和塔顶最大水平位移四种工况下的结构稳定性及极限承载力。 通过对上述各个问题的分析研究，较全面的得到了自锚式悬索桥在成桥运营阶段的静力特性和最不利工况下的极限承载力，本文所得到的的计算数据及相关结论可供同类型桥梁的设计、施工参考。