大跨径双斜塔无背索斜拉桥设计及施工控制

论文摘要

大跨径双斜塔无背索部分斜拉桥是一种新颖的结构体系,拥有部分斜拉桥和无背索斜拉桥的结构特点,通过主塔倾斜并利用自重来减轻主梁的自重。因其独特、新型、优美的外观和良好的受力状况,近年来在国内外中小跨径的城市桥梁中应用较多。本文在深入研究了双斜塔无背索部分斜拉桥的静力平衡特性同时结合实际工程对该类桥型作出了以下内容的研究：首先本文以常规斜拉桥结构特性为理论依据,分析了双斜塔无背索部分斜拉桥的结构特性,确立了该类型桥的梁、塔、索间的相互平衡关系,并推导出静力平衡公式。根据平衡公式确定桥塔倾斜度和梁塔重量比C是作为此类桥梁结构设计重要参数。其次根据静力平衡公式及双斜塔无背索部分斜拉桥结构特性,对长兜港大桥进行设计计算,通过计算证实主梁刚度较大,主塔倾斜角度以30度左右较为合适并往岸边倾斜,斜拉索利用率较低但受力均匀,可以适当提高拉索利用率。最后根据设计的施工流程对依托工程进行了施工控制。通过桥梁软件对理论数据与实测数据进行校核和修正后反馈到现场进行下一阶段施工,确保主桥线性平顺,结构受力合理。并对施工控制过程中的若干问题进行了探讨和分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 斜塔无背索部分斜拉桥国内外的发展历程
• 1.2.1 斜拉桥的发展
• 1.2.2 部分斜拉桥的发展
• 1.2.3 斜塔无背索斜拉桥的发展
• 1.2.4 斜塔无背索部分斜拉桥
• 1.3 问题的提出
• 1.4 本文主要内容
• 第二章 大跨径双斜塔无背索部分斜拉桥静力平衡分析
• 2.1 普通斜拉桥的静力平衡分析
• 2.1.1 平面杆系结构有限单元法分析斜拉桥
• 2.1.2 有限单元分析过程
• 2.2 常规斜拉桥的结构特性
• 2.2.1 桥塔
• 2.2.2 梁
• 2.2.3 斜拉索
• 2.2.4 塔梁索的组合方式
• 2.3 双塔斜塔无背索部分斜拉桥静力平衡特性
• 2.3.1 双斜塔无背索结构梁塔间的整体静力平衡
• 2.3.2 双斜塔无背索结构塔梁间的局部静力平衡
• 2.3.3 双斜塔无背索部分斜拉桥的静力平衡特点
• 2.4 双斜塔无背索部分斜拉桥的结构特性
• 2.5 本章小结
• 第三章 大跨径双斜塔无背索部分斜拉桥设计
• 3.1 双斜塔无背索部分斜拉桥的适用范围
• 3.2 双斜塔无背索部分斜拉桥受力特性
• 3.2.1 双塔斜塔无背索斜拉桥计算模型的选取
• 3.2.2 无背索斜塔部分斜拉桥结构计算
• 3.3 本章小结
• 第四章 双斜塔无背索部分斜拉桥索力施工控制
• 4.1 概述
• 4.2 施工方案
• 4.3 有限元计算模型的建立
• 4.4 双斜塔无背索部分斜拉桥仿真分析
• 4.4.1 成桥状态下各荷载组合仿真计算结果
• 4.4.2 施工工况计算结果
• 4.5 双斜塔无背索部分斜拉桥的施工监控
• 4.5.1 主梁悬臂现浇段的施工控制
• 4.5.2 斜拉索索力的施工控制
• 4.5.3 主塔悬臂浇筑段施工控制
• 4.6 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢