三塔斜拉——自錨式懸索連續(xù)協(xié)作體系橋模型試驗研究.pdf

1、三塔斜拉-自錨式懸索連續(xù)協(xié)作體系橋是由兩座斜拉-自錨式懸索橋與一座獨塔斜拉橋組合而成的復(fù)雜連續(xù)協(xié)作體系,兼?zhèn)湫崩瓨蚝蛻宜鳂虻膬?yōu)點,具有整體造型優(yōu)美、剛?cè)岵奶攸c。由于自錨式懸索體系與斜拉體系結(jié)構(gòu)受力特征、施工工藝存在較大差異,受力異常復(fù)雜,在設(shè)計與施工方面存在諸多技術(shù)難題,如整體結(jié)構(gòu)的高度非線性行為、塔梁索相互作用的耦合效應(yīng)、復(fù)雜施工過程的過程等,僅靠數(shù)值模擬的方法不足以反映實際橋梁的受力性能,也不便于發(fā)現(xiàn)橋梁施工過程中存在的問題。因

2、此開展此類新穎橋梁的模型試驗研究具有重要的理論意義和工程實用價值。
　　 論文以漢中市西二環(huán)大橋為工程依托,通過制作1:20的縮尺模型,驗證了理論計算方法的正確性和施工工藝的可行性。首先考慮自錨式懸索-斜拉組合體系橋的非線性特征,基于有限位移法對依托工程施工全過程進行仿真分析,得到不同施工階段主纜、斜拉索、吊桿、主梁、主塔和副塔的內(nèi)力和位移,并與模型試驗測量到的試驗結(jié)果進行了對比分析,研究了吊桿張拉方式對結(jié)構(gòu)體系的力學(xué)行為及受力

3、性能的影響,分析了空間索纜線形變化規(guī)律和結(jié)構(gòu)整體性能,并對施工過程中的關(guān)鍵技術(shù)進行研究。
　　 分析結(jié)果表明,拉索在張拉階段橋梁的幾何非線性非常突出；拉索在張拉階段應(yīng)以無應(yīng)力長度控制為主,兼顧索力需求；體系轉(zhuǎn)換后應(yīng)以索力控制為主,兼顧拉索無應(yīng)力長度；模型試驗的實測值與理論計算值基本吻合,說明所建立的理論模型能較好地模擬結(jié)構(gòu)實際的剛度、質(zhì)量分布及邊界條件,基于此原理與方法建立的實橋有限元模型可以很好地反映橋梁的實際工作狀況,從而可