自锚式悬索与斜拉组合体系桥梁汽车荷载效应研究
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
自锚式悬索与斜拉组合体系桥是一种新型的缆索承重桥。本文以实桥工程为依托,进行了满载和偏载工况的模型试验。同时,基于结构空间几何非线性有限元分析理论,借助通用有限元计算程序,针对模型桥建立计算模型,采用模型试验与数值模拟相结合的方式,分析自锚式悬索与斜拉组合体系桥在汽车荷载作用下各构件的受力情况。主要研究内容如下:
     1)分析了自锚式悬索与斜拉组合体系桥几何非线性的主要影响因素,包括主缆与斜拉索自重垂度效应,大变形效应、初内力的影响以及弯矩与轴向力的组合效应,用非线性有限元理论对自锚式悬索与斜拉组合体系桥结构受力进行分析,在刚度矩阵中考虑上述几何非线性因素,并提出有限元中相应的处理方法。
     2)基于几何非线性有限元分析理论,采用MIDAS/Civil通用有限元计算程序,针对满载和偏载阶段试验模型建立有限元计算模型,对模型桥的主跨满载、全桥满载、主跨偏载和全桥偏载四个工况进行模拟,并作结构分析。
     3)在汽车荷载模型试验的基础上,将实测结果与模型计算结果进行对比分析,研究自锚式悬索与斜拉组合体桥在汽车荷载作用下各构件的受力性能、变形情况及整个结构的安全状况。
The self-anchored cable-stayed susupension system-combined bridge is a new kind cable supported bridge. Supported by project of real bridge, the model test of full load condition and offset load is carried on. At the same time, the calculation model to the model bridge is set up by the general finite element computational software, based on the geometric nonlinear spece finite element models of theory. This paper adopts the medoth that model test combines with numerical simulation to annlyses the components of self-anchored cable-stayed susupension system-combined bridge’s force situation under vehicle load function. The mian research contents are as follows:
     1) this paper considers the four primary geometric nonlinearity factors of the cable sagging effect, the large deflection effect clue to changes in geometry, the influence of initial strains and axial forces’composite effect in rigidty matrix, and put forward the corresponding treatment method in the finite element.
     2) Based on the gemotric nonlinear spece finite element models of theory, the paper sets up the the finite element calculating model of full load test and offset load test by using the general finite element computational software MIDAS/Civil to simulate four condition of main span full load, full-bridge full load, main span offset load and full-bridge offset load, and carry on structural analysis.
     3) based on vehicle loading model testing, the paper compares measured results of model test and calculation results to trsearch the mechanical behavior, deformation conditions and satety condition of the bridge strucyure.
引文
[1]林昱,雷俊卿.自锚式悬索桥桥式特点与发展初探[J].城市道路与防,2005,(4):46-49
    [2]颜娟.自锚式悬索桥[J].国外桥梁,2002,(1):19-22.
    [3]李建本,贾军政.自锚式悬索桥发展综述[J].城市道路与防洪,2005,(5):50-52
    [4]楼庄鸿.自锚式悬索桥[J].中外公路,2002,22(3):49-51.
    [5]张哲,窦鹏,石磊等.自锚式悬索桥的发展综述[J].世界桥梁,2003,(1):5-9.
    [6]张元凯,肖汝诚,金成棣.自锚式悬索桥的概念设计[J].公路,2002,(11):46-49.
    [7]张元凯,肖汝诚,金成棣.自锚式悬索桥的设计[J].桥梁建设,2002,(5):30-32.
    [8] H.Gil,C.Cho. Yong Jong Grand suspension bridge[J], Korea. Struct.Engrg. Int.,1998,8(2): 97-98.
    [9] M.Kamei, et al..Konohana bridge, Japan. Struct.Engrg.Int., 1992,2(1):3-5.
    [10] S.John, M.Rafal, N.Marwan. Design of looping cable anchorage system for new San Francisco-Oakland Bay bridge main suspension span[J]. Journal of Bridge Engineering, 2002,7(6):315-324.
    [11] A.O.John,P.B.David.Self-anchored suspension bridges.Journal of Bridge Engineering, 1999,4(3):151-156.
    [12]胡隽.大跨度吊拉组合索桥的理论研究[D].北京:北方交通大学,2001.11
    [13]李中华.浅析索承桥的受力特性及结构特点[J].中国水运,2006,4(2):73-74
    [14]陈玉峰.斜拉桥空间行为分析研究[D].四川:西南交通大学,2004.10
    [15]顾安邦.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2004.1
    [16] H.Wenzel.Cable Stayed Bridge History Design Application[M].Northern Gate Book Concern,1998
    [17]经柏林.斜拉桥的现状与展望[J].中国市政,2002,(1):21-23
    [18]刘士林等.斜拉桥[M].北京:人民交通出版社,2002
    [19]长安大学龙城大桥静力模型试验研究报告[R].西安:长安大学,2006
    [20]魏标.自锚式悬索桥体系的分析比较[D].上海:同济大学,2007.2
    [21]常付平.自锚式吊拉组合索桥的力学性能研究与分析[D].大连:大连理工大学,2005.3
    [22]雷俊卿,郑明珠,徐恭义.悬索桥设计[M].北京:人民交通出版社,2002
    [23] John A.Ochsendorf.Divid P.Villington. Self-anchored suspension bridges[J]. Journal of Bridge Engineering,August 1999,Vol.4,No.3:151-155
    [24]钱冬生,陈仁福.大跨悬索桥的设计与施工[M].成都:西南交通大学出版社,1999
    [25]赖良俊.吊拉组合大桥的结构行为分析[D].重庆:重庆交通学院,2002,3
    [26]张哲.混凝土自锚式悬索桥[M].北京:人民交通出版社,2005
    [27]林昱.自锚式悬索桥空间线形分析及锚固系统研究[D].北京:北京交通大学,2007.5
    [28]何为.大跨径悬索桥施工监控中若干问题的研究[D].浙江:浙江大学,2006.4
    [29] T.Y kam. Large Deflection Analysis of Inelastic Plane Frame[J]. Journal of Engine-ering. January. 1988,114(1):184-197
    [30]增永平.单塔斜拉桥空间受力仿真分析[D].重庆:重庆大学,2006.11
    [31]项海帆.高等桥梁结构理论[M].北京:人民交通出版社,2002
    [32]扬大海.大跨径悬索桥空间几何非线性分析[D].合肥:合肥工业大学,2007.5
    [33]贺拴海.桥梁结构理论与计算方法[M].北京:人民交通出版社,2003.8
    [34]严国敏.现代斜拉桥[M].成都:西南交通大学出版社,2000
    [35] H.Adeli. J.Zhang.Fully Nonliear Analysis of ComPosite Girder Cable—Stayed Bridges. ComPuters&Struetures,1995,54(2):Pp.267~277
    [36]华孝良,徐光辉.桥梁结构非线性分析[M].北京:人民交通出版社,1997
    [37]王杰军,杨文华,刘广栋.大跨悬索桥的几何非线性分析[J].湖南大学学报,1998,25(3):70-73
    [38]辛克贵,刘诚强,杨国平.大跨度斜拉桥恒载非线性静力分析[J].清华大学学报,2002,42(6):818-821
    [39]刘东芳.武汉天兴洲公铁两用长江大桥空间几何非线性有限元仿真分析[D].湖南:中南大学,2007.5
    [40]张永杰.自锚式吊拉组合桥设计及力学性能分析[D].大连:大连理工大学,2006.6
    [41]江见鲸,陆新征等.混凝土结构有限元分析[M].北京:清华大学出版社,2006
    [42]殷玉梅.大跨度悬索桥几何非线性地震反应分析[D].南京:河海大学,2007.6
    [43]李德寅等.结构模型试验[M].科学出版社,1996.3
    [44]章关永.桥梁结构试验[M].北京:人民交通出版社,2002.1
    [45]梅秀道.大连市星海湾1号桥模型试验研究[D].大连:大连理工大学,2003.6
    [46]宋广君.桥模型试验研究[D].大连:大连理工大学,2004.3

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700