悬索桥加劲梁轨索移梁架设系统力学特性研究

论文摘要

在借鉴货运索道及林业运输索道的工作原理的基础上,发展出了通过轨索移梁架设加劲梁这种全新的大跨度悬索桥加劲梁施工方法,其对于跨越高山峡谷的大跨度悬索桥特别适用,但是这种全新的方法在设计施工中仍有许多问题需要研究。本文对加劲梁轨索移梁架设施工全过程进行分析,研究加劲梁架设的施工方案、计算方法和参数影响。首先介绍了悬索桥加劲梁架设的常规施工方法,然后提出了加劲梁轨索移梁架设施工方法及其国内外研究现状,并列出了悬索桥加劲梁轨索移梁架设过程中的非线性影响因素。随后以矮寨大桥为工程背景,针对梁段对称移梁和不对称移梁两种施工方案,用BNLAS软件建立了详细的有限元施工过程分析模型,研究了加劲梁轨索移梁架设过程中,结构线形和内力以及轨索挠度、吊索倾角等的变化规律。通过比较分析得出：对于大跨度悬索桥,采用从两塔向跨中方向对称移梁架设加劲梁的施工方案时结构受力更加合理。最后对于从两塔向跨中方向对称移梁架设加劲梁的施工方案,进行了移梁过程中轨索初张力、温度、梁段连接方式、梁段重量等参数影响的分析。通过对悬索桥加劲梁轨索移梁架设系统力学特性的分析研究,得到的相关结论希望能对大跨度悬索桥的设计和施工具有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 悬索桥加劲梁架设施工过程研究现状
• 1.2.1 加劲梁的常规施工方法介绍
• 1.2.2 加劲梁轨索移梁架设施工方法介绍及研究现状
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 加劲梁轨索移梁架设系统力学特性分析模型
• 2.1 加劲梁轨索移梁架设施工过程
• 2.1.1 工程背景
• 2.1.2 加劲梁轨索移梁架设施工过程介绍
• 2.2 结构有限元分析模型的建立
• 2.3 施工过程非线性因素的影响
• 2.4 本章小结
• 第3章 两种移梁架设方案的分析
• 3.1 轨索移梁对称架设施工过程分析
• 3.1.1 轨索移梁对称架设施工方案介绍
• 3.1.2 结构线形的变化规律
• 3.1.3 结构内力的变化规律
• 3.1.4 轨索节间挠度的变化规律
• 3.1.5 吊索倾角的变化规律
• 3.2 轨索移梁不对称架设施工过程分析
• 3.2.1 轨索移梁不对称架设施工方案介绍
• 3.2.2 结构线形的变化规律
• 3.2.3 结构内力的变化规律
• 3.2.4 轨索节间挠度的变化规律
• 3.2.5 吊索倾角的变化规律
• 3.3 本章小结
• 第4章 加劲梁架设过程中参数影响的研究
• 4.1 轨索初张力的影响分析
• 4.1.1 轨索索力的比较
• 4.1.2 轨索节间挠度的比较
• 4.1.3 本节小结
• 4.2 架设过程中温度的影响分析
• 4.2.1 升温情况下的影响分析
• 4.2.2 降温情况下的影响分析
• 4.2.3 本节小结
• 4.3 梁段连接方式的影响分析
• 4.3.1 桁梁杆件和吊索内力情况
• 4.3.2 连接方式对主缆、轨索、加劲梁线形的影响
• 4.3.3 本节小结
• 4.4 梁段重量的影响分析
• 4.4.1 梁段重量对主缆、轨索、加劲梁线形的影响
• 4.4.2 梁段重量对吊索索力、轨索节间挠度的影响
• 4.4.3 本节小结
• 4.5 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间参加的科研项目