大跨PC斜拉桥塔梁同步施工及关键部位力学性能研究

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1、长沙理工大学硕士学位论文大跨PC斜拉桥塔梁同步施工及关键部位力学性能研究姓名：黄炎申请学位级别：硕士专业：桥梁与隧道工程指导教师：肖勇刚201205摘要斜拉桥以其受力性能、外观优美、跨越能力以及经济性上的优越性成为当今大跨度桥梁的主要桥型之一。由于，斜拉桥属高次超静定结构，结构计算非常复杂，它的施工过程与成桥后主梁线性和内力状态密切相关。塔梁同步施工方法作为一种异于传统先主塔、后主梁的塔梁分离施工方法，它是在主塔施工没有完成以前，就开始主梁节段的悬臂施工，在此过程中同时进行斜拉索的挂索及张拉。塔梁同步

2、施工不仅能缩短工期、节约成本，还能较大的提高效率。本文以四川康博大桥为背景，采用大型有限元软件MIDAS和ANSYS对全桥和局部关键部位建模，在最小弯曲能量法确定合理成桥索力基础上，对比分析了成桥状态下恒载、活载、温度等使用荷载作用下的斜拉桥静力特性；并通过进一步的局部关键部位的力学分析和索塔锚固区足尺模型试验，验证了塔梁同步施工的可行性和合理性。关键词：斜拉桥；塔梁同步施工；MlDAS：ANSY：索塔锚固区足尺试验ABSTRACTThecable．stayedbridgeisanindetermin

3、atestructurewithhighdegreesandthestructureanalysisofthecable．stayedbridgeisverycomplicated．Theconstructionmethodiscloselyrelatedtotheinternalforcesanddeformationofthebridge．Thesynchronousconstructiontechnologyofbeamandpylonisdifferentfromthetraditionalt

4、echnologythatthemainpylonconstructionbeforethemainbeamsconstruction．CantileverConstructiononthegirdersegmentbeginswhiletheconstructionofthemainpylonisstillon．TheSynchronousconstructiontechnologyofbeamandpylonhasmanyoutstandingfeatures，suchasashortworkcy

5、cle，goodeconomicreturnsandSOon．OntheprojectbackgroundofKangbocable-stayedbridgeinSichuan，establishedthefull．bridgefiniteelementmodelbythesoftwareofMIDASandthelocalkeypartsfiniteelementmodelbythesoftwareofANSYS，basedonthereasonabledesignstateofcableforce

6、sdeterminedbytheminimumbendingenergymethod，analysisofthefull．bridgebehaviorsundertheactionofthepermanentload，liveload，temperatureloadandSOon．Furtherstudyonthestressdistributionofthelocalkeypartsandexperimentstudyonfull．scalemodelofanchoragezoneinpylonof

7、cable—stayedbridge，allshowsthatthesynchronousconstructiontechnologyofbeamandpylonissafeandreliable．KeyWords：cable-stayedbridge；Synchronousconstructionofbeamandpylon．MIDAS；ANSY；full-scalemodelofanchoragezonen1．1斜拉桥概述第一章绪论1．1．1斜拉桥简介斜拉桥是一种桥面体系加劲梁受压(密索)或受弯(

8、稀索)为主，支撑体系以斜拉索受拉及桥塔受压为主的桥梁。斜拉桥有多种不同的分类方法，可以按照桥跨布置、斜拉索布置、主梁布置、所采用材料、斜拉索的锚固方式、桥塔形式以及塔墩梁互相结合方式等等分为不同的桥型。结合本文工程背景(四川1合江康博大桥)所具有的特点，对斜拉桥进行简单的介绍：1．按照桥跨布置分类(1)双塔三跨式：双塔三跨式斜拉桥是一种最常见的孔跨布置方式。在这类桥式中，边跨和主跨的比例非常重要，为了在视觉上清楚地表现主跨，边主跨之比不应大于0．5。从受