单索面宽体斜拉桥抗倾覆性能研究

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1、分类号：U44,U4510710-2012121061硕士学位论文单索面宽体斜拉桥抗倾覆性能研究刘冠华导师姓名职称黄平明教授申请学位类别硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2015年4月20日论文答辩日期2015年5月30日学位授予单位长安大学ResearchonCollapseBehaviorofWideBoxGirderofCable-stayedBridgewithSingleCablePlaneADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiuGuanhuaSuper

2、visor：Prof.HuangPingmingChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任'由本人專担。论文作者签名：丨^>4I略年f月1日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅

3、览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。(保密的论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：Zpf年欠月日导师签名：^^c如/f年夕月4日摘要单索面斜拉桥凭借其独特的造型被越来越多的被城市桥梁采用，但城市桥梁交通量大且偏载的问题突出。此外，单索面斜拉桥不能通过索面的空间效应提供抗扭刚度，一般认为桥梁的扭转刚度主要由主梁来提供，且单索面宽体斜拉桥与常规梁桥相比跨度和桥宽均较大，有必要对单索面宽体斜拉桥抗倾覆性能进行细致的计算分析。论文依托某一单索面宽体斜拉桥工程，分析其

4、最大悬臂阶段和成桥阶段的抗倾覆扭转性能，并基于该桥进行抗倾覆抗扭转性能参数化分析。具体内容主要有：1、对现有常用建模计算方法进行比较，选择一种合适的计算方法用于研究单索面宽体斜拉桥抗倾覆性能。根据比较分析，确定使用板壳理论建立分析模型；2、依托某单索面宽体斜拉桥，利用有限元分析软件对其成桥阶段和最大悬臂施工阶段进行分析，计算偏载引起的倾覆问题，以及截面扭转角等关键指标，分析桥梁偏心荷载引起的扭转对桥梁关键构件受力的影响。根据计算分析，得出桥梁抗倾覆安全系数高；3、为进一步探明宽箱梁各细部尺寸对抗倾覆性能影响的敏感性，选取不同的顶板、中腹板、

5、次腹板、斜腹板和底板的厚度对其进行参数化分析，计算分析箱梁各个截面参数对桥梁倾覆扭转受力的敏感性，分析得出底顶板对截面扭转角影响最明显；4、为进一步探明中央双索面相比中央单索面对抗倾覆的影响，选取若干中央双索面索面间距离，对比与其对应的偏载引起的支座反力、截面扭转角和扭转应力。根据分析得出，索面距离从0.1cm变化到300cm主梁承担扭矩减少不到1%；5、分析塔墩梁连接方式对桥梁抗倾覆性能的影响，另外对支座横向距离进行参数化分析，分析各个参数对桥梁倾覆受力的敏感性。根据分析得出，塔墩梁连接方式的改变对截面扭转角影响很小，增大支座横向距离对桥

6、梁抗倾覆性能有显著提高。关键词：桥梁工程，单索面斜拉桥，宽箱梁，抗倾覆，抗扭，参数化分析iAbstractSinglecableplanecable-stayedbridge,withitsuniqueshapeisincreasinglybeingadoptedcitybridge,butthecitybridgetrafficvolumeandpartialloadofissuesareoutstanding.Inaddition,thecable’sspaceeffectcan’tincreasethetorsionalrigidit

7、yofthesinglecableplanecable,andtorsionalrigidityisgenerallybelievedthatthebridgeismainlyprovidedbythemainbeam.Thewidthofthecable-stayedbridgewithaspancomparedtoconventionalbeambridge’sarelarger.itisnecessarytocarefulcalculateandanalysistheantioverturningperformanceofthecab

8、le-stayedbridge.Relyingonasinglecablecable-stayedbridgeproject,analyzingitsmaximumcantile