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《长安大学》 2009年
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钢箱梁斜拉桥有限元分析

陆冰晶  
【摘要】: 本文以青岛海湾大桥红岛通航孔桥为研究背景,结合我国大跨度钢箱梁斜拉桥建设实践,通过有限元分析,较为系统地研究了钢箱梁斜拉桥的受力性能。运用有限元软件MIDAS建立了有限元空间杆系模型,进行了斜拉桥整体受力性能分析;运用了大型通用有限元软件ANSYS,进行了斜拉桥整体稳定分析。 红岛通航孔桥索塔锚固采用钢锚板锚固体系,为钢-混组合结构,采用ANSYS对斜拉桥索塔锚固区进行有限元分析,分析了不同荷载工况下塔柱与底座接触处及底座各断面的受力情况。 索梁锚固区是斜拉桥中的关键部位,采用了锚箱式锚固结构,在腹板外侧焊接箱型结构,拉索锚固在锚箱的承压板上,将从斜拉索传递来的巨大索力分散到整个主梁截面,在整体分析的基础上,运用ANSYS对斜拉桥索梁锚固区节段受力性能进行局部分析。 建立了钢箱梁节段模型,对其在最不利工况荷载作用下的二、三体系应力进行了受力分析,得出了局部应力及整体位移的分布规律,且局部最大应力均未超出材料的屈服强度。 通过对钢箱梁斜拉桥的有限元分析,为斜拉桥的设计提出了建议。红岛通航孔桥索塔锚固采用钢锚板锚固体系,该结构形式新颖,国内首次使用。通过本文的有限元分析计算,了解索塔锚固区的受力机理和传力途径,为以后斜拉桥在我国的桥梁建设中运用和推广提供参考。
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