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异形斜塔斜拉桥使用阶段受力和桥塔锚固详细应力分析

程超  
【摘要】:论文首先概述了斜拉桥的发展,对国内外斜塔斜拉桥进行着重介绍,简要列举了常用斜拉桥钢桥塔的索塔锚固形式,并对钢桥塔的稳定问题进行简述。然后,以跨径布置为(70+80+200+80+70)m连续钢箱梁异形斜塔斜拉桥的初步设计方案为工程背景,运用有限元软件MIDAS/CIVIL建立基于梁单元和桁架单元的全桥模型,利用该模型对桥梁使用阶段进行静力特性计算,得到桥梁在恒载、活载、温度荷载和风荷载等单独作用和组合作用下的位移和应力,以此评判该桥使用阶段受力性能。接着,运用通用有限元软件ANSYS对该受力复杂的桥塔锚固结构进行局部应力分析,为了准确地对边界条件进行模拟,建立了基于板单元、实体单元和桁架单元的全桥组合单元模型,详细计算分析桥塔锚固结构各板件在恒载和恒载与不利活载作用下的应力;结合局部计算分析结果,提出两种改进方案并进行优化比较分析,使整个桥塔锚固结构受力更合理。最后,对桥梁使用阶段全桥稳定性进行分析研究,得到桥梁失稳模态;针对全桥稳定分析结果,建立桥塔板壳单元模型进行局部稳定分析;建立分层梁单元逐层屈服模型,分析桥梁的极限承载力。


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