1. 研究目的与意义
随着交通的发展,对跨江、跨线、甚至跨越海峡和洲际大跨桥梁的要求日益迫切,悬索桥是最适应大跨要求的桥型,多塔多跨悬索桥是目前大跨悬索桥的发展方向之一,展开多塔多跨悬索桥的研究非常必要。大跨桥梁施体系转换多,工序复杂,保证正确施工的前提是对施工过程中的临时结构的受力和变形有着精确的计算和分析,有限元方法是目前计算的主要手段。
本科阶段,学习的桥梁知识主要针对梁桥展开,对其他几种桥形学习相对较少,如何扩展已有知识,加强对其他桥梁的认识,是毕业设计需要解决的问题。基于结构力学,结构设计原理等基础知识,展开复杂桥梁的研究是非常不够的,拓展到有限元软件分析,非常必要。是今后顺利走向工程阶段的必备环节,因此,基于有限元方法,进行多塔多跨悬索桥的研究,对于提高学生的桥梁专业知识水平,掌握复杂结构的研究方法和手段,都有很大的帮助,是所学知识的大综合。
2. 国内外研究现状分析
至今,国内外还没有四塔悬索桥修建的工程实例,但是欧洲、日本等地区和国家在上世纪末基本完成了本土的交通建设后,开始把眼光投向了具有更大跨度和规模桥梁的跨海峡工程以及连岛工程。他们在桥梁建设事业取得巨大成功的鼓舞下开始构想,如意大利的墨西拿海峡、欧非之间的直布罗陀海峡、美亚之间的白令海峡等诸多连岛工程,这些海峡的跨度都是从几公里到几十公里,水深大多在500m以内。
在国外学者和桥梁工程师们对多塔悬索桥的可行性进行分析研究的同时,国内的学者和桥梁工程师们也在对多塔悬索桥进行深入的探索研究。并在泰州长江大桥、马鞍山长江大桥和武汉鹦鹉洲长江大桥项目建设上得到实施,目前泰州长江大桥已成为世界首座跨度超过千米的三塔双跨悬索桥。这些大桥的建成为多塔悬索桥的发展做出重要的贡献。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
1.研究多塔多跨连续悬索桥成桥的结构特征。研究建立多塔悬索桥成桥状态模型建立的方法,最终确定合理的悬索桥成桥状态,建立相应的有限元模型。
2.学习悬索桥的相关施工的理论和方法。
4. 研究创新点
应用软件对悬索桥结构的受力和变形进行精确的计算和分析
