大跨悬索桥施工期临时连接件精细化抗风设计
大跨度钢箱梁悬索桥在施工期会采用临时连接件来定位和固定已架设梁段，在加劲梁合龙并开始逐段焊接后，临时连接件逐步拆除。在强风作用时，箱梁顶板和底板的临时连接件会用高强螺栓锁定，与梁段一起形成柱肢结构，和加劲梁一起传递风致内力。但临时连接件的强度相对较弱，在较大的风致内力作用下会发生较大变形甚至损坏失效，这将导致相邻梁段之间发生碰撞损伤，危害加劲梁质量。因此有必要开展大跨悬索桥临时连接件的抗风设计。 本文结合某大跨悬索桥临时连接件的抗风设计，开展了原理推导、整体计算、局部计算、抗风性能评价和承载力提升等方面的研究，主要工作和结论为： （1）基于临时连接件的工作原理推导了临时连接件的受力表达式，用有限元软件ANSYS进行了整体受力分析，获得了各临时连接件拉杆轴力的分配系数，以及主梁刚度折减系数。 （2）建立了临时连接件的局部有限元模型，开展了弹塑性应力及变形计算，确定了不同类型临时连接件的极限承载力。 （3）根据全桥气弹模型风洞试验抖振位移测量结果，基于位移—内力反演的振型叠加法，获得了加劲梁的风致抖振内力。利用静力三分力系数，计算获得了对应风速下加劲梁的静风内力。此外，采用谐波合成法模拟了主梁处脉动风时程，根据抖振时程计算方法获得了不同阻尼比条件下加劲梁的风致内力，为基于风洞试验（单一阻尼比）获得的抖振内力提供不同阻尼比下响应的参考。 （4）通过临时连接件拉杆轴力分配系数，获得了设计风速下临时连接件的风致内力，并基于其承载力开展了抗风安全性评估。鉴于原设计底板连接件的强度显著小于顶部连接件强度，提出了提高底板连接件承载能力的措施。 （5）根据不同施工阶段风致内力的变化和结构承载力的需求，通过增加箱梁两侧临时连接件的数量，降低了单个连接件的风致内力，由此提升了整体承载力，使其满足了抗风设计要求。
大跨悬索桥;施工状态;临时连接件;抖振;应力分析;加固措施
西南交通大学
硕士
桥梁与隧道工程
廖海黎;王骑
2022
中文
U448.25
2022-12-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）