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曲线斜拉桥是主梁呈曲线的斜拉桥。其兼具弯梁桥和斜拉桥的受力特点,主梁在承受弯矩、剪力作用的同时承受了较大的扭矩作用,其力学行为比直线斜拉桥更为复杂,具有高度的空间性。针对π型主梁曲线斜拉桥的理论分析及设计优化等问题,依托刚果(布)布拉柴维尔滨河大道曲线斜拉桥项目,以桥梁专用分析软件Midas/Civil作为计算平台,主要针对曲线斜拉桥最主要的影响参数—圆心角(弧长比例、曲率半径)及其余较重要的设计参数(辅助墩设置位置、桥塔塔跨比)开展研究分析工作。论文研究的主要内容如下:1、详细介绍了曲梁桥及斜拉桥的计算分析理论,通过推导Vlasov方程阐述π型曲线主梁"弯扭耦合"作用,以便对曲线斜拉桥进行精确分析;2、建立全桥有限元模型,将计算结果与实桥实测数据进行对比,以验证有限元模型的正确性和合理性;3、结合专业知识及工程实践,选取对曲线斜拉桥结构受力行为有重要影响的设计参数即辅助墩设置位置、桥塔塔跨比、弧长比例、曲率半径4个关键参数进行参数分析。基于全桥有限元模型,以通过分别改变这4个设计参数取值的方式,建立多个有限元模型,对计算结果进行对比分析,得出单个设计参数改变对结构力学行为的影响规律及其合理取值范围。4、基于正交试验设计和极差分析方法对若干设计参数进一步进行优化。以辅助墩设置位置、桥塔塔跨比、弧长比例、曲率半径为4个因素,每个因素在较合理范围内确定3个水平,选取能够反应曲线斜拉桥整体受力性能的10个特性值作为试验指标,选用L9(34)正交表,并运用极差分析法,确定4个因素对单个指标的影响程度大小,找出各指标对应的主要因素和次要因素,并得出各因素变化对各个指标的影响规律,从而进一步优化4个设计参数的合理取值范围。