[00131830]反对称索面反对称拱形斜拉桥关键技术设计与研究

1、任务来源 天津市市政公路管理局科研项目,项目编号2013-24。 2、应用领域和技术原理。 应用领域：市政桥梁工程领域; 技术原理：利用有限元方法,建立整桥的三维空间计算模型,对桥梁整体结构的内力分布特性进行详细的分析和研究,得到该类型桥梁的结构特点和性能,并根据桥梁内力、应力分布情况进行整体的结构优化。对类似空间拉索的锚固方式和拱脚进行研究验证结构安全性并进行优化分析; 3、性能指标 要求达到的性能指标：通过本课题的研究,应准确掌握此种结构的整体结构性能和内力分布规律,有针对性的指导设计、施工。 实际研究将成果已用于施工,在指导施工中起到了一定作用; 4、与国内外同类技术比较。 目前国内外相类似的桥梁结构较少,并且多为对称索型、矩形截面;尚无相关桥梁结构形式与本课题所研究的桥型相同。 5、成果的创造性、先进性。 1)本文以某反对称拱反对称索面斜拉桥为例,对反对称拱塔反对称索面斜拉桥进行了有限元计算并进行了受力分析,分析了在不同矢跨比及不同拱截面的情况下,此类桥梁的受力特性和动态特性。 2)反对称索面反对称拱形斜拉桥结构索梁锚固区,在受到斜跨拱塔空间角度的影响下,不同锚固结构的受力特点进行了研究。得出在拉索空间角度影响下不同锚固结构的适用性。 3)研究了反对称索面反对称拱形斜拉桥拱座结合部在温度荷载下的应力分布状态及规律;对比了法兰连接和埋入式连接对于反对称索面反对称拱形斜拉桥适用性;研究钢拱内混凝土灌注高度对于应力状态的影响。 4)以反对称索面、反对称斜跨主梁且高度变化的五个拱形斜拉塔为桥型特点,国内首次提出了五跨反对称索面反对称拱形斜拉桥桥型,并且桥塔截面首次采用了高度变化的六边宝石形截面。桥型整体造型新颖、结构美观。 6、作用意义 本研究成果对反对称索面反对称拱形斜拉桥的整体受力状态、拱截面、拱轴线、拉索锚固及拱脚基础等关键问题进行了研究,为此类桥型的发展提供理论依据,对此类桥梁的发展有着重大的意义; 本课题研究成果为施工单位节约直接成本280万元;减少设计单位工程设计变更、提高现场施工配合效率,节约直接成本96万元。 应用本成果的太原市北中环桥已成为当地标志性建筑之一,提升桥梁周边的景观效果;本研究的经济和社会效益较大; 7、推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见。 本课题所研究的桥型已申请专利,将以技术服务形式在桥梁工程领域进行推广。