高墩大跨矮塔斜拉橋靜力與穩(wěn)定性研究.pdf

1、矮塔斜拉橋憑借其塔較矮、梁較剛、索集中，具有性能優(yōu)越、造型美觀、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)良好等優(yōu)點(diǎn)，近30年來(lái)在世界各地橋梁工程中得到廣泛應(yīng)用。本文以一高墩大跨矮塔斜拉橋——洪溪大橋?yàn)楸尘?，?duì)其靜力性能及其穩(wěn)定性進(jìn)行分析，并通過(guò)改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)，研究各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)矮塔斜拉橋的靜力與穩(wěn)定性能的影響，為今后矮塔斜拉橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。
　　論文首先介紹了矮塔斜拉橋的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)，綜述了矮塔斜拉橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、受力特性、構(gòu)造及其研究進(jìn)展，提出

2、了矮塔斜拉橋存在和進(jìn)一步需要研究的問(wèn)題。其次，采用MIDAS/CIVIL軟件對(duì)洪溪大橋建立了有限元模型，對(duì)最大雙懸臂、最大單懸臂、成橋恒載及運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下等四種工況下的結(jié)構(gòu)靜力性能進(jìn)行分析。再次，對(duì)裸塔+0＃塊、最大雙懸臂、最大單懸臂和成橋運(yùn)營(yíng)這四個(gè)工況下的線性穩(wěn)定和幾何非線性穩(wěn)定進(jìn)行分析。最后，以洪溪大橋原型為基礎(chǔ)，通過(guò)改變梁高、邊主跨比、塔根無(wú)索區(qū)長(zhǎng)度、跨中無(wú)索區(qū)長(zhǎng)度、塔跨比、橋塔尺寸、橋塔形式、斜拉索布置形式和橋墩尺寸等參數(shù)，分析了各

3、個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)變化對(duì)結(jié)構(gòu)靜力性能和穩(wěn)定性的影響，并探討適宜的設(shè)計(jì)參數(shù)取值。
　　研究結(jié)果表明:洪溪大橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)的承載能力和正常使用狀況下的撓度和應(yīng)力均滿足橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。該橋穩(wěn)定系數(shù)較大，失穩(wěn)形態(tài)主要表現(xiàn)為塔墩的縱向失穩(wěn)，最不穩(wěn)定階段為最大雙懸臂階段，同時(shí)結(jié)構(gòu)幾何非線性因素對(duì)最大雙懸臂階段的穩(wěn)定性影響也最大。矮塔斜拉橋由于塔高較矮，橋塔的參數(shù)變化對(duì)結(jié)構(gòu)靜力特性的影響較小，梁高、邊主跨比、塔跨比、跨中無(wú)索區(qū)長(zhǎng)度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的