【博士】金馬大橋工程的結(jié)構(gòu)分析與研究【2002】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：大連理工大學(xué)　　學(xué)位年度： 2002年　　位于廣東廣(州)-肇(慶)高速公路上的金馬大橋是一座新型的混凝土獨塔斜拉橋。主跨283m，是當(dāng)今世界上混凝土獨塔斜拉橋的最大跨徑之一。金馬大橋采用的是一種獨塔斜拉橋與兩側(cè)剛構(gòu)相連接的新型協(xié)作體系斜拉橋，不僅造型美觀、結(jié)構(gòu)新穎而且工程造價也非常節(jié)省。為了研究這種新型橋梁的結(jié)構(gòu)形式，并對結(jié)構(gòu)設(shè)計中一些問題做深入地分析，本文對金馬大橋的方案比選、設(shè)計思路、協(xié)作體系結(jié)構(gòu)的形成過程、結(jié)構(gòu)的靜力、動力計算以及局部構(gòu)造等方面進(jìn)行了全面地分析研究。主要內(nèi)容和結(jié)論如下：　　1、提出了獨塔斜拉橋與兩側(cè)剛構(gòu)相連接的新型協(xié)作體系斜拉橋結(jié)構(gòu)形式，并對該橋的方案比選、設(shè)計思路、橋面系結(jié)構(gòu)形式、塔柱截面設(shè)計、深水基礎(chǔ)的設(shè)計及施工方法、協(xié)作剛構(gòu)的剛度選取、塔柱的直束加固等方面作了詳細(xì)地計算分析和比較。結(jié)果表明這種協(xié)作體系橋梁在大跨度橋梁建設(shè)中是一種既經(jīng)濟安全又美觀適用的新型斜拉橋?！　?、金馬大橋在斜拉橋設(shè)計和施工中采用一種與傳統(tǒng)斜拉橋設(shè)計和施工不同的新方法．即懸臂澆筑斜拉橋主梁時采用無縱向預(yù)應(yīng)力筋的做法。本文把這種方法與傳統(tǒng)方法在受力合理性、施工方便程度和經(jīng)濟性方面做了比較分析，并結(jié)合整體靜力計算說明懸臂澆筑斜拉橋主梁時不張拉縱向預(yù)應(yīng)力筋這一方法的可取之處。　　3、由于現(xiàn)行的有關(guān)橋梁設(shè)計規(guī)范沒有對斜拉橋主梁的有效寬度做出具體規(guī)定，從而使斜拉橋在設(shè)計中橋面板的有效寬度取值問題有待于進(jìn)一步研究?！　”疚慕Y(jié)合已有的研究成果以及金馬大橋橋面系的結(jié)構(gòu)特點，通過建立主梁的有限元節(jié)段模型，并分工況計算橋面板的正應(yīng)力分布情況。計算結(jié)果表明．肋板式斜拉橋主梁的橋面板正應(yīng)力分布是比較均勻的?！　?、金馬大橋在施工過程中采用邊主粱、橫隔梁和橋面板三部分分階段一次現(xiàn)澆。曾有專家對這種施工方法中橫隔梁的預(yù)應(yīng)力儲備提出質(zhì)疑。針對這一問題，本文采用三種施工方案進(jìn)行對比計算分析，結(jié)果表明橫隔梁中的預(yù)應(yīng)力儲備是滿足要求的，而且金馬大橋采用的這種橫隔梁力筋分批張拉的施工順序使該橋邊主梁及橫隔梁的受力都較為合理?！　?、針對金馬大橋斜拉橋側(cè)主梁截面與T構(gòu)側(cè)主梁截面形式不統(tǒng)一的問題，提出了一種不同結(jié)構(gòu)斷面的新型連接方法。通過有限元計算和光彈試驗對這種連接形式進(jìn)行了研究。結(jié)果表明這種做法不但受力合理，而且施工方便。　　6、運用反應(yīng)譜理論和隨機振動方法比較分析了金馬大橋的抗震性能。并通過經(jīng)驗公式和節(jié)段模型試驗分析了該橋的抗風(fēng)性能。結(jié)果表明，．這種新型結(jié)構(gòu)雖然跨度較大，但是由于結(jié)構(gòu)布置、截面設(shè)計都較為合力合理，所以其抗震抗風(fēng)性能都是有保障的?！　?

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