索桁结构在铁路专用悬索桥中的初步研究

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1、分类号学号M201373142学校代码10487密级硕士学位论文索桁结构在铁路专用悬索桥中的初步研究学位申请人：葛昭信：学科专业：建筑与土木工程：指导教师：陈志军：教授答辩日期：2015：年5月12日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftherequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringApreliminarystudyoftheCabletrussstructureinthespecialsuspensionbridgeofRailwayCandidate:GeZhaoxinMajor:Arch

2、itectureandCivilEngineeringSupervisor:Prof.ChenZhijunHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文

3、作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打―√‖）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要索桁体系悬索桥作为一种新型的“拉-拉”体系桥梁结构，在活载-恒载比值较大情况下，与普通悬索桥相比显示出更好的结构行为，因而在铁路桥梁领域具有较好的应用前景。本文针对单跨索桁结构铁路专用

4、悬索桥结构体系进行力学行为分析和概念设计研究，尝试为该类桥梁的初步设计提供有价值的借鉴和参考。以240m单跨钢桁铁路专用悬索桥为工程背景，采用大型有限元计算软件MidasCivil建立了该桥的空间有限元计算模型，对传统单跨铁路专用悬索桥和索桁结构铁路专用悬索桥进行了初始成桥状态、动力特性及移动荷载作用下桥梁整体刚度等问题的分析研究，得出以下结论：（1）初始成桥状态下，索桁结构悬索桥中主缆张力高于传统悬索桥，即其主缆的重力刚度相对更大，具有更好的桥梁整体高度；（2）动力特性和振型分析表明，与普通悬索桥相比，增设桁架索可以提高悬索桥体系的竖向刚度和横向刚度；（3）移动荷载作用下，与普

5、通悬索桥相比，索桁结构悬索桥的跨中挠度值更小，且主缆、吊杆及索塔的内力、应力增量也更小，抗疲劳能力更强。（4）在保证两者主缆、吊杆总内力接近的情况下，与普通悬索桥相比，索桁结构悬索桥具有更好的整体刚度，显示其在铁路桥梁的具有更好的应用前景。关键词：索桁结构、铁路悬索桥、初始成桥状态、动力特性、移动荷载IAbstractAsanewkindoftension-tensilestructuresystem,Cabletrussbridgeshaveagoodperformanceathighratiosofliveloadanddeadload.Comparedwithordinar

6、ysuspensionbridgesoithasagoodapplicationprospectinthefieldofrailwayBridges.Inthispaper,Themechanicalbehaviorandtheconceptualdesignofthesingle-spancabletrussrailwaysuspensionbridgewerestudied,furthermore,somereferencesforpreliminarydesignofthiskindbridgeswereprovided.Basedona240-meter-longcabl

7、etrussrailwaysuspensionbridge,theFEMsoftwareMIDASwasintroducedtosimulationtherailwaysuspensionbridgeandCableTrussrailwaysuspensionbridgeinthisstudy,thentheirfinishedbridgestate，thedynamiccharacteristicsandtheintegralstiffnessundermovingloadha