【博士】斜拉桥桥塔关键问题研究【2008】

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内容简介

　　学科专业：桥梁与隧道工程　　授予学位：博士 　　学位授予单位：同济大学土木工程学院　　学位年度： 2008年　　本文是在国家863计划项目(编号2006AAllZl20)：“超千米斜拉桥体系及减灾减振技术研究"资助下进行的，所做的主要工作包括：　　(．1)在查阅大量国内外文献的基础上，简述了现代斜拉桥桥塔的发展与现状，对现代斜拉桥桥塔设计理论、科研进展与研究现状进行了综述，总结现在斜拉桥塔设计与研究中存在的问题，并指出本课题的研究目的和主要内容。　　(2)就各种造型桥塔的稳定特性进行对比研究。由于桥塔可视为超大型压弯构件，在全面了解国内外混凝土及钢结构压弯构件设计规范的基础上，针对关键的设计规定(弯矩放大系数、钢结构稳定系数等)进行了较全面地对比分析。　　(3)对桥塔设计简化方法中关键参数(计算长度及长细比)的取值方法进行研究。由于计算长度取值基于桥塔弹性稳定分析结果，采用能量方法，对受多根斜拉索作用的变截面桥塔结构的稳定进行研究。从理论上建立具有拉索力系效应并考虑索、塔、梁耦合作用的斜拉桥桥塔稳定计算模型，进而针对不同造型桥塔的失稳特点，对桥塔有效长度及长细比取值进行研究。　　(4)对钢筋混凝土桥塔的极限承载力进行研究。评价混凝土材料特性(受拉开裂和受压压碎特性)、施工误差(初始缺陷)、结构设计参数(配筋率、材料强度)以及荷载要素(局部温变)等各种非线性因素对斜拉桥桥塔极限承载力的影响。对桥塔的破坏过程和破坏形式进行了探讨。就施工过程对桥塔承载力的影响进行对比分析。　　(5)基于钢桥塔不发生整体-局部相关屈曲的假设，采用塑性铰法对斜拉桥钢桥塔的极限承载力进行研究。采用能量法对受压柔性加劲板的稳定进行分析，探讨柔性加劲肋的合理布置方式。采用板壳元对斜拉桥钢桥塔的整体一局部相关作用时极限承载力问题进行分析，并与塑性铰法计算结果进行对比，探讨各种非线性因素(整体施工误差、板件局部加工误差和局部温度荷载等)对桥塔极限承载力的影响。　　(6)对钢桥塔钢板开孔的局部应力进行分析，研究参数包括孔洞形状、开孔率，并对厚板的三维应力集中现象进行探讨。针对开孔补强的三种措施：套管补强、贴板补强、加厚母板补强，从补强效果方面，对比这些措施的优劣利弊。　　最后，对进一步工作的方向进行了展望。　　

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