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桥塔刚度对混凝土自锚悬索桥动力特性的影响分析

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科技创新与应用 2016年第13期6卷 249-250页

作者：申峰苏交科集团股份有限公司江苏南京210004

以国内某混凝土加劲梁自锚悬索桥为研究背景,在总结前人研究成果的基础上,采用Midas Civil程序建立"脊骨梁"式有限元模型,研究结构基础自振特性与桥塔抗弯刚度变化对混凝土加劲主梁自锚悬索桥动力特性的影响。结果表明桥塔顺桥向抗弯刚... 详细信息

以国内某混凝土加劲梁自锚悬索桥为研究背景,在总结前人研究成果的基础上,采用Midas Civil程序建立"脊骨梁"式有限元模型,研究结构基础自振特性与桥塔抗弯刚度变化对混凝土加劲主梁自锚悬索桥动力特性的影响。结果表明桥塔顺桥向抗弯刚度对自锚悬索桥的1阶纵向漂移、竖弯振动、横弯振动与扭转振动频率均有影响,但桥塔横向抗弯刚度仅对自锚悬索桥横弯振动频率影响较大。

关键词：混凝土自锚悬索桥动力特性有限元方法自振频率桥塔刚度

主跨1000-2500m悬索桥桥塔合理刚度及结构选型研究

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主跨1000-2500m悬索桥桥塔合理刚度及结构选型研究

作者：邱鹏西南交通大学

学位级别：硕士

边界约束条件对结构稳定分析较为关键，现有大跨度悬索桥桥塔稳定分析理论一般不能完全考虑桥塔两端弹性约束，所以国内现有规范提出的弹性稳定系数对于不同高度与结构的桥塔不一定适用。随着悬索桥跨度增加，桥塔高度逐渐增大，恒载作... 详细信息

边界约束条件对结构稳定分析较为关键，现有大跨度悬索桥桥塔稳定分析理论一般不能完全考虑桥塔两端弹性约束，所以国内现有规范提出的弹性稳定系数对于不同高度与结构的桥塔不一定适用。随着悬索桥跨度增加，桥塔高度逐渐增大，恒载作用在荷载作用中占主导地位，桥塔稳定性可能成为桥塔刚度控制因素。因此急需提出一种新的评价思路与桥塔刚度控制指标供桥塔设计参考。基于此，本文提出了以可靠度为控制指标的桥塔刚度评价思路，综合考虑桥塔弹性边界条件，对桥塔弹性稳定性、极限承载力及可靠度进行了分析，研究了不同结构桥塔最小弹性稳定系数，论文主要研究内容、方法及结论如下：　　（1）在充分考虑主缆与基础对桥塔的弹性约束作用下，针对等截面且不考虑自重情况的桥塔，采用力平衡法推导了桥塔临界荷载超越方程;针对变截面且考虑自重情况的桥塔，采用瑞利-里兹法推导了桥塔临界荷载计算方程。以一座主跨1208m的两塔悬索桥为实际工程背景，验证了导出公式具有良好精度，同时桥塔边界约束条件的简化也较为合理。　　（2）对现有部分悬索桥资料进行统计，通过曲线拟合的方法对加劲梁恒载与主缆恒载进行拟合，得到指定跨度下恒载大小，然后基于现有悬索桥主缆变形与内力计算理论，对主缆面积、主缆垂度、主缆无应力长度、活载与恒载共同作用下塔顶不平衡荷载、竖向荷载进行计算。通过现有主缆纵向刚度研究成果与“m法”对不同跨度悬索桥桥塔边界弹性约束刚度进行计算。　　（3）对现有悬索桥桥塔关键特征参数进行了统计，得到桥塔外轮廓尺寸、壁厚、尺寸沿桥塔高度变化率、通航净高随悬索桥主跨跨度变化，通过拟合方法得到指定跨度桥塔关键参数;基于导出的理论公式与边界约束，按规范提出的弹性稳定系数对不同跨度下不同结构桥塔进行了截面设计，计算了不同结构桥塔材料用量，研究了塔底约束与桥塔自重对桥塔弹性稳定性的影响。　　（4）基于现有桥梁可靠度相关研究，给出了混凝土强度概率模型，高强钢材强度概率模型、悬索桥恒载概率模型与汽车荷载概率模型;然后采用响应面法与验算点法对混凝土桥塔、钢桥塔与钢-混组合桥塔进行极限承载力可靠度分析，研究了各随机变量参数对不同结构桥塔可靠度影响。　　（5）基于规范提出的延性破坏最小可靠度指标4.7的要求，对混凝土桥塔、钢桥塔与钢-混组合桥塔弹性稳定系数进行了研究，得到不同高度与结构桥塔在满足最小可靠度指标情况下相应的弹性稳定系数，并对按最小可靠度要求设计的不同结构桥塔材料用量与桥塔自重进行了对比。

关键词：大跨度悬索桥桥塔刚度结构选型

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悬索桥桥塔稳定性影响因素分析

公路交通科技（应用技术版） 2016年第6期12卷 228-229页

作者：安彦卿中国民航机场建设集团公司北京100621

近年来,悬索桥施工工艺方法及选材发展迅速,却也带来了一系列问题。其中,由于其桥塔的逐渐高耸化,塔柱截面的逐渐薄壁化以及新型材料的使用,导致桥塔刚度下降,从而不可避免地影响到了桥塔结构的稳定性。本文借助对某悬索桥桥塔的分析,... 详细信息

近年来,悬索桥施工工艺方法及选材发展迅速,却也带来了一系列问题。其中,由于其桥塔的逐渐高耸化,塔柱截面的逐渐薄壁化以及新型材料的使用,导致桥塔刚度下降,从而不可避免地影响到了桥塔结构的稳定性。本文借助对某悬索桥桥塔的分析,讨论了影响悬索桥桥塔稳定性的几个因素,得出了若干因素对桥塔结构稳定性的影响机理以及影响程度。

关键词：悬索桥桥塔桥塔刚度稳定性

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大跨度四线铁路高低塔混合梁斜拉桥桥塔设计

铁道标准设计 2018年第8期62卷 68-73页

作者：任征中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

福厦高铁乌龙江特大桥孔跨布置为(72+109+432+56+56)m,是国内外首次设计的高速铁路大跨度四线铁路高低塔混合梁斜拉桥。为优化桥塔设计,通过对桥塔塔形、刚度、塔高匹配、索塔锚固体系等方面进行研究分析,提出合理的设计思路、方法,确... 详细信息

福厦高铁乌龙江特大桥孔跨布置为(72+109+432+56+56)m,是国内外首次设计的高速铁路大跨度四线铁路高低塔混合梁斜拉桥。为优化桥塔设计,通过对桥塔塔形、刚度、塔高匹配、索塔锚固体系等方面进行研究分析,提出合理的设计思路、方法,确定花瓶形塔形和合理的高低塔桥塔设计。受力分析表明,桥塔受力性能均满足规范要求。

关键词：铁路桥高低塔斜拉桥混合梁桥塔塔形桥塔刚度设计

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铁路高低塔斜拉桥受力特性研究

中国铁道科学 2019年第3期40卷 54-59页

作者：李浩北京交通大学土建学院北京100044 中国铁路广州局集团有限公司建设部广东广州510088

以新建广州南沙港铁路西江特大桥的高低塔斜拉桥为工程背景,利用有限元模拟计算方法,开展高低塔斜拉桥受力特性及车桥动力响应研究。结果表明:桥塔及斜拉索刚度基本不会改变最大下挠点的位置;一侧桥塔刚度增加,最大下挠点将产生向另一... 详细信息

以新建广州南沙港铁路西江特大桥的高低塔斜拉桥为工程背景,利用有限元模拟计算方法,开展高低塔斜拉桥受力特性及车桥动力响应研究。结果表明:桥塔及斜拉索刚度基本不会改变最大下挠点的位置;一侧桥塔刚度增加,最大下挠点将产生向另一侧桥塔移动的趋势;增加高塔刚度对减少结构下挠比增加低塔刚度更加明显;低塔侧斜拉索承担的活载比例较大,且其斜拉索活载索力及应力幅较大;该铁路高低塔斜拉桥受力合理可靠。

关键词：铁路高低塔斜拉桥受力特性车桥动力响应桥塔刚度下挠点

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重载铁路部分斜拉桥结构参数分析

铁道标准设计 2018年第6期62卷 51-55页

作者：李桂林中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

以蒙华重载铁路主跨248 m部分斜拉桥为例,采用有限元分析理论,分析在该跨度范围内部分斜拉桥应用于重载铁路的适应性及特殊性。对该桥结构体系、主梁梁高、预应力次内力、桥塔刚度、桥塔高度及索塔梁刚度匹配等结构参数进行比选研究,确... 详细信息

以蒙华重载铁路主跨248 m部分斜拉桥为例,采用有限元分析理论,分析在该跨度范围内部分斜拉桥应用于重载铁路的适应性及特殊性。对该桥结构体系、主梁梁高、预应力次内力、桥塔刚度、桥塔高度及索塔梁刚度匹配等结构参数进行比选研究,确定合理布置形式。结果表明:(1)该重载铁路部分斜拉桥采用塔梁固结、墩梁分离体系,主墩支座采用双1 90 000 kN超大吨位球形钢支座;(2)主梁中支点—跨中梁高采用13 m-6 m组合为优;(3)短预应力钢束时弯矩近似矩形分布于预应力钢束布置区域,次内力较小;长预应力钢束次内力弯矩近似呈三角形分布,次内力影响明显;(4)桥塔尺寸主要由索鞍等构造及桥塔本身受力控制,其刚度对结构整体受力及刚度影响均较小;(5)为提高跨中截面等控制性区域结构受力性能,桥塔采用高塔型体系,高跨比1/4.35;(6)结构整体刚度主要由主梁提供约占67%,主塔及拉索对整体刚度贡献值为33%,主塔及拉索对刚度影响因素主要为桥塔高度。

关键词：部分斜拉桥重载铁路约束体系大吨位支座次内力桥塔刚度

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三塔斜拉桥设计参数分析

世界桥梁 2016年第2期44卷 53-57页

作者：杨庸雷俊卿北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 长春市市政工程设计研究院北京分院北京100049

为研究三塔斜拉桥结构的力学行为特征,为三塔斜拉桥设计提供参考,结合三塔结合梁斜拉桥工程设计实例,建立三塔结合梁斜拉桥的有限元模型,对斜拉索重叠布置、塔间斜拉索、提高桥塔刚度及采用辅助墩等措施进行参数分析,总结其受力行为的... 详细信息

为研究三塔斜拉桥结构的力学行为特征,为三塔斜拉桥设计提供参考,结合三塔结合梁斜拉桥工程设计实例,建立三塔结合梁斜拉桥的有限元模型,对斜拉索重叠布置、塔间斜拉索、提高桥塔刚度及采用辅助墩等措施进行参数分析,总结其受力行为的变化规律。计算结果显示:设置重叠索、设置塔间加劲索、边跨设置辅助墩可有效改善中塔、主梁、斜拉索受力,减少塔顶水平位移值及跨中主梁挠度值;提高中塔刚度可以减少塔顶位移;提高边塔刚度对结构影响很小;提高中塔的塔高可以改善桥塔内力,但会增大塔顶位移。计算结果可为三塔结合梁斜拉桥结构布置设计提供参考。

关键词：斜拉桥三塔结合梁重叠索塔间索桥塔刚度辅助墩纵向刚度

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多段索异形塔斜拉桥施工阶段索力计算

中外公路 2021年第1期41卷 143-148页

作者：陈璐陈小佳西南交通大学桥梁工程系四川成都610031 武汉理工大学交通学院

对于具有主、副塔和分段索的多段索异形塔斜拉桥,塔和索相互作用影响较为复杂,特别是施工阶段的索力计算更为繁琐,其索力计算难点体现于多段索间的相互影响及桥塔刚度随塔间索索力的变化而改变。为研究该类桥施工监控中的索力控制问题,... 详细信息

对于具有主、副塔和分段索的多段索异形塔斜拉桥,塔和索相互作用影响较为复杂,特别是施工阶段的索力计算更为繁琐,其索力计算难点体现于多段索间的相互影响及桥塔刚度随塔间索索力的变化而改变。为研究该类桥施工监控中的索力控制问题,以多段索异形塔斜拉桥为研究对象,对比了正装、倒拆等计算方法后,采用无应力状态法建立Midas模型进行理论研究,探讨了无应力状态法求解此类桥梁施工阶段拉索张拉力的适用性等。研究结果表明:结合无应力状态法增设中间施工控制状态能极大简化多段索异形塔斜拉桥繁琐索力计算;面对由于施工工序变更等原因引起的复杂索力调整问题,能高精度快速求解各施工阶段拉索的张拉力。基于无应力状态法增设中间施工控制状态的索力计算方法拓展了无应力状态法控制理论在该类桥型中的应用。

关键词：多段索异形塔斜拉桥桥塔刚度施工监控施工阶段索力无应力状态法

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大跨度斜拉桥刚度对结构抗风性能的影响研究

黑龙江交通科技 2019年第9期42卷 97-99页

作者：倪章军广州市城市复建有限公司

为了研究大跨度斜拉桥刚度对结构抗风性能的影响,以泸州市长江六桥(邻玉)为工程背景,基于车-桥耦合振动分析方法,开展研究并分析得到风-车-桥耦合体系中梁、索、塔等构件刚度对结构抗风性能的影响。研究表明:桥梁的横向风振响应与主梁... 详细信息

为了研究大跨度斜拉桥刚度对结构抗风性能的影响,以泸州市长江六桥(邻玉)为工程背景,基于车-桥耦合振动分析方法,开展研究并分析得到风-车-桥耦合体系中梁、索、塔等构件刚度对结构抗风性能的影响。研究表明:桥梁的横向风振响应与主梁的横向刚度和桥塔横向刚度密切相关,与拉索刚度基本上无关;桥梁的竖向风振响应与主梁的竖向刚度和拉索刚度密切相关,其中,拉索刚度的影响更为显著。

关键词：主梁刚度拉索刚度主梁-拉索刚度桥塔刚度风振性能