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斜拉桥拱形塔模型试验研究

包建武  
【摘要】:斜拉桥是一种由三种基本承载构件,即梁(桥面)、塔和两端分别锚固在塔和梁上的拉索共同承载的结构体系。与其它体系桥梁相比,由于拉索的支承体系,且多跨斜拉桥具有大跨径连续跨越的结构特点,对于跨越宽阔的河流湖泊或海湾及海峡时,多跨斜拉桥结构非常具有竞争力。目前我国正在规划的几个大型跨海工程的可行性研究中,均提出了多塔斜拉桥方案。因此,多塔斜拉桥结构性能和安全性的研究对于我国大型桥梁的建设和健康发展都具有十分重要的意义。 多塔斜拉桥结构性能和安全性的研究对于我国大型桥梁的建设和健康发展都具有十分重要的意义。目前国内外斜拉桥模型试验研究主要是小尺寸全桥模型试验或索塔锚固区足尺节段模型试验。然而,目前国内外对半椭圆型斜拉索塔结构整体模型试验、设计理论和施工监控研究尚少见。 本课题结合马鞍山长江公路大桥右汊斜拉桥的特点,综合考虑在拱塔结构设计理论和施工监控的关键技术难题,在国内外首次开展拱塔结构整体模型试验研究。首先采用桥梁博士、ANSYS等桥梁设计软件对全桥整体和桥塔进行了多种施工工况下的计算复核,确定出关键截面和点位;然后通过设计和施工1:10缩尺模型并对关键截面进行预应力钢筋应力变化规律、拉索锚固区在塔柱预应力及斜拉索共同作用下的空间应力变化规律、索塔控制截面的应力分布、开裂及破坏安全系数等系列研究;研究成果为马鞍山长江公路大桥结构优化设计与安全施工提供了重要的科学依据和技术保障。


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