斜拉-懸吊協(xié)作體系橋梁設(shè)計關(guān)鍵問題研究.pdf

1、國內(nèi)外跨海連島工程建設(shè)對橋梁的跨徑提出了更高的要求。在新材料和施工工法等技術(shù)發(fā)展的同時，設(shè)計具備更大跨越能力的橋梁結(jié)構(gòu)體系顯得尤為重要。斜拉-懸吊協(xié)作體系橋梁是在斜拉橋和懸索橋的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種新型纜索承重橋梁。它把這兩種橋型結(jié)合起來，如能揚(yáng)長避短，則在大跨度橋梁結(jié)構(gòu)上有很大的競爭力。但由于這種結(jié)構(gòu)形式尚存在一些亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題，目前國內(nèi)外尚無真正意義上的斜拉-懸吊協(xié)作體系橋梁實踐。本文以洞庭湖二橋斜拉-懸吊協(xié)作體系橋梁方案為

2、工程背景，運(yùn)用橋梁結(jié)構(gòu)靜動力非線性分析系統(tǒng)BNLAS建立了全橋有限元模型，對設(shè)計中存在的一些關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究，具體工作和相關(guān)結(jié)論如下：
　　(1)分析了斜拉-懸吊協(xié)作體系橋梁在縱橋向、豎向和扭轉(zhuǎn)向剛度，討論了增大結(jié)構(gòu)剛度的體系影響因素；對主要受力構(gòu)件的活載影響線進(jìn)行了分析，研究了吊索與斜拉索的相互影響；討論了溫度作用下吊索、主纜、主塔和加勁梁的受力特征。對該體系的若干關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了比較分析，確定了合理的結(jié)構(gòu)布置形式。
　　

3、(2)確定了斜拉-懸吊協(xié)作體系橋梁合理成橋狀態(tài)的設(shè)計準(zhǔn)則和實現(xiàn)步驟。經(jīng)過多次優(yōu)化調(diào)整，得到了合理的加勁梁線形、斜拉索張拉力、吊索無應(yīng)力長度和主纜幾何線形，從而確定了較合理的斜拉-懸吊協(xié)作體系橋梁成橋內(nèi)力狀態(tài)。
　　(3)對斜拉-懸吊協(xié)作體系橋梁的施工過程進(jìn)行了仿真分析，討論了斜拉-懸吊協(xié)作體系橋梁方案的施工可實施性；對洞庭湖二橋的斜拉-懸吊協(xié)作體系橋梁方案進(jìn)行了結(jié)構(gòu)整體計算分析，驗算了主要構(gòu)件的受力、位移等。
　　(4)針對

4、疲勞問題較突出的中跨過渡區(qū)斜拉索、吊索和加勁梁，采用不同的疲勞荷載進(jìn)行了驗算，并討論了大跨度橋梁整體疲勞驗算荷載選擇的方法和可行性。
　　研究表明，斜拉-懸吊協(xié)作體系橋梁的縱向、橫向及豎向剛度均大于常規(guī)單跨懸索橋；獲得了影響斜拉-懸吊協(xié)作體系橋梁結(jié)構(gòu)性能的關(guān)鍵參數(shù)；確定了結(jié)構(gòu)合理的成橋狀態(tài)。計算表明施工方法安全可靠、方便可行；主要構(gòu)件的疲勞應(yīng)力幅小于控制疲勞應(yīng)力幅，結(jié)構(gòu)整體疲勞性能滿足規(guī)范要求。
　　本文所開展的工作和得到的