[硕士]拱塔斜拉桥设计参数及几何非线性分析

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内容简介

　　[硕士]拱塔斜拉桥设计参数及几何非线性分析　　学科专业：土木工程　　授予学位： 硕士 　　学位授予单位：中南大学　　学位年度：2011　　 以某市奔河独塔的拱塔斜拉桥初步设计为工程背景，给出了该拱塔斜拉桥的主要静力分析结果、动力特性与稳定特性。重点围绕着拱塔斜拉桥设计结构参数及几何非线性分析，通过运用参数分析和有限元数值计算的方法，系统研究了在活载作用下，拱塔斜拉桥主要结构设计参数塔跨比、主跨梁端无索区长度、塔处无索区长度、梁塔的刚度比，对该桥位移、内力和索力的影响。最后研究了在一期恒载、二期恒载及活载作用下，几何非线性对拱塔斜拉桥结构静力行为的影响，所得结果可为设计同类型的桥梁提供参考。论文的主要结论包括：　　 1．参数分析结果表明，随着塔跨比增加，主梁和塔的主要控制断面的弯矩和位移都单调递减，边跨支座负反力绝对值递增，变化幅度很大，最大拉索索力呈现减小的趋势；随着主跨梁端无索区长度增加，主梁和塔的主要控制断面的弯矩都单调递减，主梁最大挠度、塔顶水平位移、边跨支座负反力绝对值递增，靠近梁端拉索索力迅速增加。　　 2．随着塔处无索区长度增加，塔处主梁负弯矩单调递减，变化幅度较大。塔底纵向弯矩也成单调递减趋势，但变化幅度较小。随着梁塔刚度比的增加，主梁的弯矩单调递增，塔的弯矩单调递减，主梁的最大挠度和塔的水平位移都成增大的趋势，边跨支座负反力单调递增，拉索索力变化很小。　　 3．对于拱塔斜拉桥，在一期恒载、二期恒载和活载作用下，大位移效应影响最大，梁柱效应次之，垂度效应最小。与一期恒载、二期恒载相比，活载几何非线性影响较小。　　 4．拱塔斜拉桥在活载作用下的几何非线性行为表明，对于跨度不大的拱塔斜拉桥，几何非线性对结构整体的荷载一位移关系影响不大。

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