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斜拉桥钢-混组合索塔锚固结构受力分析及模型试验研究

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第1章 绪论

1.1斜拉桥索塔锚固区的锚固构造形式

1.1.1预应力混凝土锚固结构

1.1.2钢锚固梁结构

1.1.3钢锚箱结构

1.2索塔锚固结构受力分析的研究现状

1.3论文选题的意义和研究的内容

第2章 重庆嘉悦大桥索塔锚固结构足尺模型试验

2.1引言

2.2重庆嘉悦斜拉桥概况及索塔锚固区的受力特点

2.3试验研究方法与实施步骤

2.3.1试验模型设计

2.3.2试验荷载

2.3.3试验加载方案

2.3.4试验加载过程

2.3.5模型测试方法

2.3.6模型测试设备

2.3.7模型测点布置

2.4测试结果

2.4.1钢锚箱应力测试结果

2.4.2混凝土应力测试结果

2.4.3剪力钉应力测试结果

2.4.4相对滑移测试结果

2.5荷载传力机理

2.5.1水平荷载传力机理

2.5.2竖向荷载传力机理

2.6小结

第3章 重庆嘉悦桥索塔锚固结构空间有限元分析

3.1引言

3.2建模基本方法

3.3空间有限元分析模型

3.3.1结构的模拟

3.3.2索力,边界条件,构件连接的模拟

3.4有限元结果及分析

3.4.1单节段有剪力钉模型

3.4.2单节段无剪力钉模型

3.4.3多节段无剪力钉模型

3.5小结

第4章 钢锚箱索塔锚固结构参数变化对结构应力分布及拉力分配的影响

4.1引言

4.2混凝土塔壁参数变化的影响

4.3钢锚箱构件参数变化的影响

4.3.1钢锚箱纵板厚度变化的影响

4.3.2钢锚箱横板厚度变化的影响

4.3.3钢锚箱剪力板厚度变化的影响

4.4剪力钉参数变化的影响

4.4.1剪力钉刚度变化的影响

4.4.2剪力钉间距变化的影响

4.5小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文参加的科研项目

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摘要

近年来我国大跨度斜拉桥工程建设发展迅速,各地相继建成许多大跨度斜拉桥。钢锚箱式索塔锚固结构由于受力方式明确、施工方便等优点已在多座大跨度斜拉桥中得到应用。
   本文以在建的重庆嘉悦斜拉桥为背景,针对钢锚箱式索塔锚固结构的受力特性和影响其受力特性的相关问题进行了试验与分析研究,主要有以下方面的内容:
   首先,介绍了斜拉桥索塔锚固区的锚固构造形式,及索塔锚固结构受力分析的研究现状。
   其次,对重庆嘉悦斜拉桥索塔锚固结构足尺模型试验结果进行分析,得到了钢锚箱索塔锚固结构在1.0倍和1.4倍设计荷载作用下结构的应力结果,及钢锚箱与塔壁之间的相对滑移值,并总结了荷载传力机理。试验结果表明,钢锚箱纵板、横板及剪力钉的强度均能满足相关规范要求。
   第三,应用大型通用有限元程序ANSYS,结合实桥索塔锚固结构,建立了不同的有限元模型,同时将理论计算结果与试验值进行对比分析,结果表明单节段有剪力钉有限元模型的理论分析方法可靠有效,模型中部分区域的集中应力值与实体模型试验结果存在一定差异,可用于对实桥结构进行定性分析。
   最后,应用有限元方法研究了混凝土弹性模量,钢锚箱构件的厚度,剪力钉的间距、刚度等参数变化对水平拉力分配、钢锚箱纵板和混凝土塔壁控制点应力的影响。

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