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独塔斜拉桥的整体稳定性分析

王星海  
【摘要】: 独塔斜拉桥由于其经济、美观等优点而越来越得到广泛的应用。随着桥梁跨径的不断增大,箱梁薄壁化以及高强度材料的应用,稳定问题显得尤为突出。斜拉桥具有成桥内力状态呈多样性、结构受力呈非线性、施工过程与成桥状态高度耦合的特点,故对斜拉桥的施工过程及各种荷载作用下的整体稳定性分析变得十分重要。 本文以株洲建宁大桥为工程背景。建宁大桥主跨240米,是亚洲最大跨度的独塔不对称单索面预应力混凝土斜拉桥,其稳定问题比较突出。本文对其整体稳定性进行了研究,完成了以下主要工作: 1、对斜拉桥第一、二类稳定问题的有限元分析方法进行了阐述,论述了两类稳定问题的实质性差别,并探讨了两种稳定性评价指标及其选取。 2、采用有限元软件ANSYS建立了建宁大桥的空间模型,对悬臂施工过程进行了线性稳定和几何非线性稳定分析。 3、在最大双悬臂、最大单悬臂、成桥恒载和两种荷载组合工况下计算了线性、几何非线性和双重非线性稳定安全系数。并根据计算结果,评价了建宁大桥的整体稳定性,指出了各典型工况的失稳类型和考虑各种非线性影响后的最可能破坏形式。 4、进行参数分析,研究主梁和索塔混凝土的弹性模量、辅助墩的个数及其位置、主梁横隔板的间距对大跨度独塔斜拉桥整体稳定性产生的影响。


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