三塔自锚式悬索—斜拉协作体系桥计算方法研究

作     者：汤金涛 

作者单位：长安大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵煜

授予年度：2011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：自锚式悬索-斜拉协作体系 连续体系 合理成桥状态 非线性分析 矢跨比 参数分析 

摘      要：自锚式悬索—斜拉协作体系桥作为一种进几年发展起来的新型斜拉—悬索协作体系结构形式,继承了传统缆索承重桥所具备的众多优点,并且在自锚式悬索—斜拉协作体系桥中由于取消了庞大的锚碇,使得其在软土地基、’强风地区的优越性很突出。目前国内外关于自锚式悬索—斜拉协作体系桥的相关研究较少,然而这种桥型在特定条件下有其独特的优势,因此有必要对该桥型开展系统的研究。本文以拟建的汉中市西二环特大桥为工程背景,对自锚式悬索—斜拉协作体系桥的合理成桥状态的计算方法,结构的参数影响进行了深入研究,主要研究内容如下： (1)由于桥型比较特殊,自锚式悬索—斜拉协作体系桥在受力和结构特征上兼具了斜拉桥和自锚式悬索桥的特点,采用传统的悬索桥和斜拉桥的合理成桥状态计算方法已经无法达到理想的结果。本文在传统方法的基础上,考虑几何非线性计算,提出了自锚式悬索—斜拉协作体系桥合理成桥状态确定的分步算法,并指出了在找寻合理成桥状态过程中应注意的几点因素。 (2)自锚式悬索—斜拉协作体系桥桥型结构复杂,在进行总体布置时需要考虑的因素众多,主要有：全桥的约束形式,悬索段主缆矢跨比、加劲梁的截面形式、悬索段斜吊杆间距、斜拉段拉索在主梁上的锚固间距等。在本文中采用特定的结构参数,研究不同结构参数对自锚式悬索-斜拉协作体系力学性能的影响。分析结果表明自锚式悬索段的矢跨比对结构的合理成桥状态的影响较为显著。通过参数研究了解该体系桥梁区别于其他桥型的优缺点,掌握它的结构受力特性,促进这种桥型的推广应用。