矮塔斜拉橋結(jié)構(gòu)受力特性研究.pdf

1、矮塔斜拉橋是一種新型組合結(jié)構(gòu)體系。由于其良好的經(jīng)濟特性和美學效果，近些年在國內(nèi)外得到了廣泛的應用，但理論研究則相對滯后，本文以一座在建的矮塔斜拉橋--靈江大橋為工程背景，針對工程應用中的若干問題展開研究。 本文回顧了矮塔斜拉橋的起源、國內(nèi)外發(fā)展狀況和國內(nèi)外學者對該體系的研究現(xiàn)狀，簡述了有限元理論的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀、應用前景、理論基礎和分析過程，詳述了箱梁的受力特點，特別是剪力滯和畸變效應，認為利用有限單元法和有限元軟件，可以對寬箱

2、梁的特殊力學特性進行準確分析。 本文運用MIDAS/CIVIL軟件對靈江大橋建立了平面梁單元模型，對單塔最大雙懸臂、半橋合攏、成橋恒載作用及單跨4車道活載作用等四種工況下的索、塔、梁進行結(jié)構(gòu)靜力分析。應用剛性支承連續(xù)梁法，以調(diào)整索力來彌補塔高變化的方法，探討了矮塔斜拉橋塔高的優(yōu)化問題。 根據(jù)寬箱梁的受力特點，建立了靈江大橋的ANSYS空間實體模型，并對各單跨活載作用下的剪力滯效應進行分析，得到了主梁頂、底板的剪力滯變化規(guī)

3、律。 對建立的平面、空間模型的動力特性進行了對比分析，可知前者的低階頻率略低于后者，兩者比較接近；高階頻率高于后者，兩者相差較大；平面模型比空間模型的動剛度大。為了更好的理解矮塔斜拉橋的動力特性，還建立了平面梁單元的連續(xù)剛構(gòu)模型，并與平面梁單元的矮塔斜拉模型進行了對比分析，結(jié)果表明，矮塔斜拉模型由于索、塔、梁的高階振型耦合顯著，其振型較連續(xù)剛構(gòu)復雜，靈江大橋的動力特性主要由主梁的動力特性決定，其結(jié)構(gòu)整體剛度較大，基本自振周期較斜