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独塔单索面自锚式悬索桥静力特性分析及主缆锚固区局部受力分析

靳宗锐  
【摘要】: 自锚式悬索桥以其结构造型美观和对地形、地质状况适应性强等优点,目前我国越来越多的城市桥梁、中小型桥梁,乃至跨江河的大桥都采用该种桥型。为了确保自锚式悬索桥施工和成桥运营期间的安全性,使得自锚式悬索桥结构的设计更加经济合理,本文以福建省莆田市木兰溪大桥作为工程背景,开展了对独塔单索面自锚式悬索桥成桥运营阶段静力性能和主缆锚固区局部受力性能的研究。 本文首先介绍了自锚式悬索桥的发展历史和国内外的应用现状,总结了自锚式悬索桥的基本构造特点和受力特征,指出了自锚式悬索桥存在问题和发展趋势,简述了悬索桥经典的计算理论和非线性分析的方法,并分类总结了国内外典型的自锚式悬索桥锚固系统的构造型式;其次,利用Midas-Civil 2006计算分析了独塔单索面自锚式悬索桥在恒载、活载、温度荷载、风荷载等作用下结构的受力和变形特性,并按最不利荷载组合分析计算了结构的受力与变形;然后,利用Midas-FEA 1.0分三种工况对混凝土结构的主缆锚固系统进行了详细的受力分析,总结出了该类锚固系统的受力特点和应力分布规律,并给出了主缆索力在锚固区的传递过程,提出了对应力超限位置进行局部加强的建议,为以后自锚式悬索桥主缆锚固系统的设计提供了借鉴。 通过上述几个问题的研究分析,较全面地掌握了自锚式悬索桥在成桥运营阶段的静力性能和主缆锚固区受力特性,本文的计算数据和结论可为同类型桥梁的设计、施工提供参考。


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