某矮塔斜拉桥结构特性的分析和研究

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矮塔斜拉桥是介于刚性连续梁桥和柔性斜拉桥之间的新型桥型,属于组合结构体系,具有刚柔相济的结构特性。自它出现的20多年来,由于其具有许多优点而在国内外得到了较为飞速的发展,但目前它的设计基本上都是参照已有的连续梁桥和斜拉桥的理论,专项研究理论也相对较少。本文以在建的秋浦河大桥施工监控项目为工程背景,研究了矮塔斜拉桥的受力机理,以期为监控项目提供理论依据。首先回顾了矮塔斜拉桥的起源及其在国内外的发展和研究现状,并总结了矮塔斜拉桥的体系分类和受力特征,并简要介绍了矮塔斜拉桥的结构特点和应用范围。利用Midas/Civil有限元软件建立了秋浦河大桥的计算模型,对其进行了静力分析。着重分析了最大双悬臂工况、成桥十年和使用阶段的结构受力行为。研究表明秋浦河矮塔斜拉桥的整体受力特性更接近于连续梁桥,可参照连续梁桥进行施工控制。影响矮塔斜拉桥结构受力性能的设计参数有很多,本文重点分析了无索区长度、塔跨比等设计参数对秋浦河大桥主梁内力、挠度以及斜拉索索力等的影响,得出了无索区长度和塔跨比的合理取值范围。秋浦河大桥为塔梁固结、梁墩分离的结构形式,0号梁段处于主梁、桥塔及下部桥墩的连接处,此部位结构构造和受力复杂,为此应用ANSYS有限元软件建立了此部位空间实体模型,分析了塔梁固结部位横向、纵向、竖向的空间应力分布情况和变形特征。
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