论文部分内容阅读
随着城市桥梁对美学要求的不断提高,各种新式桥梁不断涌现,本文所研究的具有塔间索的双斜塔斜拉桥便是一种新式桥型。该桥结构形式特殊且所处温度场变化复杂,会产生对结构不利的温度应力,甚至会影响桥梁的正常使用。目前国内关于倾斜桥塔温度场分布研究较少,对于具有塔间索的异形斜拉桥的温度效应也鲜有研究。本文以实际工程为背景对这一桥型的温度场和温度效应进行了研究,主要内容和结论如下:(1)根据国内外关于该类桥型研究现状,提出了研究中存在的一些问题,指出本文的研究目的与意义,介绍了本文的主要研究内容。研究了桥梁结构的温度场以及温度效应分析的基本理论,通过建立太阳辐射模型确定了温度场的相关边界条件,推导了东西走向倾斜截面的太阳热交换公式。(2)应用MIDAS软件中体系温差分析了桥梁结构在年温差作用下的温度效应。整体温差作用下,塔梁间索的索力变化较塔间索更为明显,主塔受整体温差的影响要比副塔更大,塔梁固结截面和拉索锚固区下端截面是桥塔应力变化的关键截面。(3)建立了ANSYS计算模型,分析桥梁结构在日照作用下的温度场分布情况,确定日照时程的变化中,结构所处的不利温度场。用ANSYS的计算主梁温度场结果对比温度实测值,验证了计算结果的准确性。桥塔的主要温差变化出现在东西两侧,副塔最大温差为7℃,主塔最大温差为-6.2℃。钢主梁的上下缘最大温差为17.4℃,混凝土梁上下缘最大温差为11.5℃。(4)给MIDAS模型加载温度场后,计算对比分析了三个日照时刻温度场斜拉索的索力、结构应力和结构位移的变化特点。M1~M8索索力呈线性变化趋势。主副塔下塔柱和塔梁固结段所构成的三角区域应力较大,是较容易产生裂缝的位置。桥塔的最大位移都出现在塔顶,均为14时温度场所产生。主塔X轴方向和Z轴方向上的位移均比副塔大。(5)分析了斜拉索的温度效应特点,主塔在塔梁固结处,副塔于1/2锚固区承受了较大的拉应力,应使该位置具备足够充分的压应力储备。探究了各大构件的相互影响程度,主梁对斜拉索的影响除了斜拉索自身外最大,主塔对M索的索力变化有较大的影响,副塔对斜拉索的影响都相对较小。