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《湖南大学》 2006年
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大跨度自锚式悬索桥结构体系及静动力性能研究

胡建华  
【摘要】: 近年来,自锚式悬索桥以其优美的线型、新颖的外观以及选址灵活等特点而越来越受到青睐,一大批大跨度自锚式悬索桥也就应运而生。为了确保自锚式悬索桥施工和成桥运营期间的安全,使得自锚式悬索桥结构的设计更加经济合理,本文以广东佛山平胜大桥独塔自锚式悬索桥为工程背景,开展了大跨度自锚式悬索桥结构体系及静动力性能方面的研究。本文的研究工作和取得的主要成果有: 1.将大旋转小应变空间梁(杆)单元与两节点空间悬链线索单元结合起来,形成了一套完整的适合于悬索桥结构分析的几何非线性有限元计算方法。 2.结合设计基本资料及设计技术要求,提出了平胜大桥桥型方案的设计构思,并对平胜大桥独塔自锚式悬索桥的结构体系进行了创新性设计。 3.提出了一套基于几何非线性有限元理论的模拟自锚式悬索桥施工全过程的精细迭代算法,对平胜大桥进行了施工过程的模拟分析,详细讨论了吊索的张拉方案及二期恒载的加载方案,并进行了全桥模型施工过程模拟试验研究,结果表明:吊索由主塔向边墩张拉和成桥前进行桥面铺装分别为吊索张拉和二期恒载加载的最佳方案;试验测试值与理论计算值吻合较好,说明本文提出的自锚式悬索桥施工过程模拟算法具有较高的精度。此外,对平胜大桥的整体稳定性及极限承载力进行了分析,并在全桥模型上进行了超载试验研究,结果表明,平胜大桥的总体稳定是有保障的。 4.研究了主缆矢跨比、加劲梁刚度、主塔刚度、主缆抗拉刚度等结构参数变化对平胜大桥静力力学性能的影响。对平胜大桥和与之具有相同结构参数的地锚式悬索桥模型进行了动力特性分析,并研究了主缆矢跨比、恒载集度、加劲梁刚度、主塔刚度、主缆抗拉刚度、吊索抗拉刚度等结构参数变化对两类悬索桥动力特性的影响。 5.分别用反应谱方法和时程分析方法对平胜大桥拟定的3种结构体系进行了抗震分析,结果表明:3种结构体系的位移及内力反应有较大差异,竖向地震动分量对地震反应的影响较大,而行波输入对类似平胜大桥的独塔自锚式悬索桥的地震反应影响较小。根据抗震分析结果,选定了结构体系,采用了摩擦支座减震技术,并对磁流变阻尼器减震技术进行了探讨。 6.针对大跨度自锚式悬索桥可能存在的风致振动,对平胜大桥进行了节段模型和全桥模型风洞试验研究,研究表明:平胜大桥具有足够的抗风稳定性。此外,结合平胜大桥串列双桥面和串列双主缆的结构特点,对串列双桥面及串列双主缆的空气动力学特性分别进行了大量风洞试验研究,结果表明:受气动干扰影响,串列双桥面的颤振临界风速和串列双主缆的尾流驰振临界风速会随双桥面间和双
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:U448.25

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【相似文献】
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7 记者 章苒;钱塘江九桥建成通车技术全亚洲最为先进[N];新华每日电讯;2008年
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9 记者 王远洋 通讯员 葛怀群;大庆路淮河公路桥通过工程可行性评审[N];蚌埠日报;2009年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 檀永刚;自锚式悬索桥的力学特性与施工控制研究[D];大连理工大学;2008年
6 李天飞;自锚式悬索桥动力及静风响应研究[D];大连理工大学;2009年
7 李生勇;自锚式悬索桥结构可靠性研究[D];大连理工大学;2007年
8 黄琼;钢—混凝土混合梁自锚式悬索桥受力性能与计算方法研究[D];中南大学;2007年
9 李杰;自锚式悬索桥地震非线性时程响应分析和简化方法研究[D];西南交通大学;2007年
10 胡建华;大跨度自锚式悬索桥结构体系及静动力性能研究[D];湖南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李毅;自锚式悬索桥误差分析及病害控制方法[D];大连理工大学;2010年
2 龙飞;大跨度自锚式悬索桥抗风性能分析与试验研究[D];大连理工大学;2010年
3 郭波;自锚式悬索桥荷载响应的数值仿真研究[D];东北大学;2008年
4 王彦旭;混凝土自锚式悬索桥体系研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 王海东;混凝土自锚式悬索桥设计与施工[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 万超;中央扣对大跨径自锚式悬索桥地震反应的影响[D];郑州大学;2013年
7 刘涛;自锚式悬索桥的力学特征和设计研究[D];石家庄铁道大学;2012年
8 李万德;基于响应面的自锚式悬索桥有限元模型修正[D];东北林业大学;2013年
9 陶庆东;大跨度自锚式悬索桥在地震作用下的链式破坏机理及动特性分析[D];重庆交通大学;2013年
10 陶韬;自锚式悬索桥抗震研究[D];重庆交通大学;2013年
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