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无索区长度对矮塔斜拉桥结构行为的影响分析

无索区长度对矮塔斜拉桥结构行为的影响分析

作者：彭彬武汉理工大学

学位级别：硕士

矮塔斜拉桥是在连续梁与斜拉桥两种传统桥梁的基础上,发展而来的一种富有竞争力的组合桥型。凭借卓越的结构性能、优良的经济指标以及优美的外型,矮塔斜拉桥在近20多年来得到迅速发展,并已逐渐成长为一种主流桥型。与常规斜拉桥相比,矮... 详细信息

矮塔斜拉桥是在连续梁与斜拉桥两种传统桥梁的基础上,发展而来的一种富有竞争力的组合桥型。凭借卓越的结构性能、优良的经济指标以及优美的外型,矮塔斜拉桥在近20多年来得到迅速发展,并已逐渐成长为一种主流桥型。与常规斜拉桥相比,矮塔斜拉桥在构造上的显著特点是其主梁上具有三段较长的无索区段。在梁段内怎样设定无索区段的长度,使斜拉索结构与连续体系梁结构协调地工作,是设计人员关心的问题。针对这一问题,本文将典型的三跨矮塔斜拉桥梁段内无索区的分布以主塔附近无索区长度、中跨跨中无索区长度以及边跨端部无索区长度三个参数表示,并以此三个参数为研究对象进行结构行为的影响分析。以某大跨度矮塔斜拉桥方案的结构数据为基础,建立（ANSYS）结构参数化有限元模型。在基准桥基础上,设置三个参数合理和可能的变化范围。在不改变其他结构参数的前提下,通过增加或减少斜拉索数量,且保持斜拉索总面积不变的方式来改变研究参数的取值,并据此构建多组模型。利用参数化设计语言（APDL）编制计算程序,分析得到参数变化对车辆荷载作用下主梁内力和变形的影响规律。研究工作与主要结论如下:（1）选取结构弯曲应变能为目标函数,并利用ANSYS优化模块实现了模型的索力优化,得到较为理想的优化结果。（2）得到各组分析模型在最不利荷载工况下结构的静力响应。通过对比和综合分析,得出研究参数与结构静力行为之间具体的关系。其中墩顶负弯矩峰值受塔旁无索区长度的影响较为显著,而跨中弯矩和挠度受跨中无索区长度的影响较为显著。并在此基础上,得出主梁在活载作用下无索区长度与中跨跨径比值的合理范围。（3）经过计算与结果对比,验证了结构非线性效应对分析模型静力响应的影响不超过3%,因而可以忽略该效应以加快计算分析的效率。（4）鉴于无索区的设置方式对矮塔斜拉桥静力性能影响较大的特点,提出通过调整无索区长度的方式来改善和优化结构整体受力的思路,并给出了实现此优化的具体措施。

关键词：矮塔斜拉桥斜拉索布置无索区长度活载效应优化分析

斜拉-连续协作体系结构性能及无索区长度分析

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铁道科学与工程学报 2020年第9期17卷 2278-2287页

作者：罗梓豪赵华邵旭东金波湖南大学土木工程学院风工程与桥梁工程湖南省重点实验室湖南长沙410082 广州市市政工程设计研究总院有限公司广东广州510098

依托广州黄埔区某斜拉桥具体工程,提出一种独塔斜拉-连续的协作体系,对比协作体系和常规斜拉桥体系在恒载、活载、温度以及风荷载作用下的结构静、动力性能,研究主跨段尾索端部无索区长度变化对协作体系的影响。研究结果表明:协作体系... 详细信息

依托广州黄埔区某斜拉桥具体工程,提出一种独塔斜拉-连续的协作体系,对比协作体系和常规斜拉桥体系在恒载、活载、温度以及风荷载作用下的结构静、动力性能,研究主跨段尾索端部无索区长度变化对协作体系的影响。研究结果表明:协作体系的整体刚度更大,能更好地适应活载和温度变化,但同时也增加了风荷载的着力范围;当L0(无索区长度)/L(主跨跨径)=0.25左右,主跨弯矩、主梁下挠挠度均较小,桥梁整体刚度得到提升,索塔弯矩、塔顶位移、边跨桥墩支反力大小均在合理范围内,为类似桥梁结构设计提供参考。

关键词：独塔斜拉-连续协作体系常规斜拉桥体系静、动力分析整体刚度无索区长度

边中跨比及无索区长度对独塔斜拉桥静动力影响

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重庆交通大学学报（自然科学版） 2013年第6期32卷 1101-1105页

作者：蒲黔辉赵虎西南交通大学土木工程学院四川成都610031

以南充市区已建成的上中坝嘉陵江大桥主桥独塔斜拉桥为研究背景,建立了有限元对比分析计算模型,对边中跨比、主梁无索区长度两种参数进行单因素分析。计算结果表明:边中跨比、主梁无索区长度对结构静力特性有全面而深刻的影响,但对结构... 详细信息

以南充市区已建成的上中坝嘉陵江大桥主桥独塔斜拉桥为研究背景,建立了有限元对比分析计算模型,对边中跨比、主梁无索区长度两种参数进行单因素分析。计算结果表明:边中跨比、主梁无索区长度对结构静力特性有全面而深刻的影响,但对结构的固有振动特性影响却并不显著。分析结果可为斜拉桥的结构设计优化提供一定的参考。

关键词：独塔斜拉桥静力特性动力特性无索区长度边中跨比

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无索区长度对矮塔斜拉桥结构行为的影响分析

工程与建设 2017年第6期31卷 726-729页

作者：彭彬李文超武汉理工大学交通学院湖北武汉430063

矮塔斜拉桥作为一种独特的桥梁结构形式,受到世界各地桥梁设计人员的青睐,跨径也越做越大。在梁段内怎样合理地布置斜拉索,使斜拉索结构与连续体系梁结构协调地工作,是设计人员关心的问题。针对这一问题,结合某大跨度PC矮塔斜拉桥方案,... 详细信息

矮塔斜拉桥作为一种独特的桥梁结构形式,受到世界各地桥梁设计人员的青睐,跨径也越做越大。在梁段内怎样合理地布置斜拉索,使斜拉索结构与连续体系梁结构协调地工作,是设计人员关心的问题。针对这一问题,结合某大跨度PC矮塔斜拉桥方案,选取无索区长度这一结构参数为研究对象。分别以塔旁无索区长度、中跨跨中无索区长度为结构设计参数,探讨参数变化对主梁内力和变形的影响。结果表明,无索区长度的优化可以有效改善主梁弯矩和最大挠度值。

关键词：矮塔斜拉桥斜拉索布置无索区长度 APDL建模优化分析

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无索区长度对多塔斜拉桥力学行为的影响研究

低温建筑技术 2023年第4期45卷 125-128页

作者：蒋东冰黑龙江省交通规划设计研究院集团有限公司哈尔滨150080

为探讨多塔斜拉桥无索区长度对受力特性的影响,以某多塔斜拉桥为基础,通过改变单一参数的方法,分析了无索区的长度和内力、位移、桥塔位移等指标之间的关系。结果表明在跨中无索区的长度比例为0.14~0.22,塔根无索段的长度之比在0.15~0.1... 详细信息

为探讨多塔斜拉桥无索区长度对受力特性的影响,以某多塔斜拉桥为基础,通过改变单一参数的方法,分析了无索区的长度和内力、位移、桥塔位移等指标之间的关系。结果表明在跨中无索区的长度比例为0.14~0.22,塔根无索段的长度之比在0.15~0.19范围内,结构受力较为理想。

关键词：斜拉桥无索区长度静力分析力学行为

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V形双拱独塔斜拉桥主梁无索区长度

沈阳大学学报（自然科学版） 2018年第1期30卷 68-73页

作者：殷任宏李渊邬晓光长安大学公路学院陕西西安710064 西安公路研究院陕西西安710065

以西安沣河大桥工程为依托,采用数值方法分析了V形双拱独塔斜拉桥梁端无索区长度和塔根无索区长度对合理成桥状态及活载作用下结构内力、变形的影响规律.结合已建的5座V形双拱独塔斜拉桥主梁无索区长度参数统计结果,得出V形双拱独塔斜... 详细信息

以西安沣河大桥工程为依托,采用数值方法分析了V形双拱独塔斜拉桥梁端无索区长度和塔根无索区长度对合理成桥状态及活载作用下结构内力、变形的影响规律.结合已建的5座V形双拱独塔斜拉桥主梁无索区长度参数统计结果,得出V形双拱独塔斜拉桥主梁无索区合理长度与主跨跨径之比,梁端无索区宜为0.05~0.10,塔根无索区宜为0.10~0.15.

关键词： V形双拱独塔斜拉桥无索区长度结构性能

单索面矮塔斜拉桥主梁无索区长度变化影响分析

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黑龙江交通科技 2016年第5期39卷 93-94页

作者：徐超黔南州交通建设工程质量安全监督处贵州都匀558000

以云南省瑞丽江矮塔斜拉桥工程实例为研究背景,采用大型有限元分析软件Midas/Civil建立有限元模型进行分析。探讨了矮塔斜拉桥塔根无索区长度及边支座无索区长度对成桥阶段主梁变形、内力以及斜拉索的索力等的影响,得出了合理无索区长... 详细信息

以云南省瑞丽江矮塔斜拉桥工程实例为研究背景,采用大型有限元分析软件Midas/Civil建立有限元模型进行分析。探讨了矮塔斜拉桥塔根无索区长度及边支座无索区长度对成桥阶段主梁变形、内力以及斜拉索的索力等的影响,得出了合理无索区长度的取值范围,对进一步认识矮塔斜拉桥的结构性能及总体布置设计有一定的参考意义。

关键词：矮塔斜拉桥无索区长度结构性能