摘 要

桥梁结构是现代交通系统的重要组成部分，其中斜拉桥有跨度大、自重轻、造价经济、外形美观等优点，得到了广泛的应用。近年来，斜拉桥整体跨径越来越大，城市大宽幅景观桥的使用上也越来越多。因此，施工结构分析是保障桥梁安全施工的重要措施。桥梁的施工结构分析的内容包含了，施工过程中涉及的温度、预应力、收缩徐变等影响因素和桥梁的大跨和挂篮施工的结构特点。结构分析过程中通过理论计算和现场实测的数据对比来更好保证桥梁的施工顺利。

本文工程背景为湖北省孝感市老澴河景观桥梁工程天仙南路桥。在斜拉桥结构中，桥梁成桥线形和内力，关系到桥梁结构的安全性、可靠性、舒适性和耐久性，其与结构设计和施工过程密切相关。所以，论文将针对城市超宽独塔斜拉桥设计与施工特点：①超宽幅、②独塔、③斜拉索等，模拟施工过程，通过对超宽独塔斜拉桥施工全过程结构受力与变形的模拟计算，指导桥梁现场施工，以保证结构的施工安全和质量。

针对这些特点，采用Midas 建模分析计算的方法进行施工结构分析，通过对图纸的模型建立、加载、张拉预应力等措施模拟工程受力，计算其稳定与安全性能。并对计算结果加以比对分析，此次工程桥梁可以施工。

关键词：斜拉桥 结构分析 建模仿真

Abstract

Bridge structure is an important part of modern transportation system, in which cable-stayed bridge has the advantages of large span, light weight, cost economy and beautiful appearance, and has been widely used. In recent years, the overall span of cable-stayed bridge is getting bigger and bigger, and the use of large-scale landscape bridge is more and more. Therefore, the construction structure analysis is an important measure to ensure the safe construction of the bridge. The construction of the bridge includes the structural factors involved in the construction process, such as temperature, prestress, shrinkage and so on, and the structural characteristics of the bridge's long span and hanging basket construction. Structural analysis of the process through theoretical calculations and field measurements of the data comparison to better ensure the smooth construction of the bridge.

The background of this project is Xiao Gan City, Hubei Province, the old river bridge landscape works Tian Xian South Road and Bridge. In the cable-stayed bridge structure, the bridge is bridged and the internal force, which is related to the safety, reliability, comfort and durability of the bridge structure, which is closely related to the structural design and construction process. Therefore, the paper will design and construct the characteristics of the city's ultra-wide solo cable-stayed bridge: ① ultra-wide, ② single tower, ③ cable, etc., to simulate the construction process, through the ultra-wide single tower cable-stayed bridge construction process Stress and deformation of the simulation calculation, to guide the construction of the bridge in order to ensure the safety of construction and quality.

According to these characteristics, the method of Midas modeling analysis is used to analyze the construction structure, and the stability and safety performance are calculated by simulating the engineering force, such as the model establishment, loading and tensioning of the drawing. And the results of the comparison to be compared, the bridge can be constructed.

Key Words：Cable - stayed bridge Structural analysis Model simulation

目录

第1章 绪论 1

1.1斜拉桥的起源与发展 1

1.2斜拉桥的发展趋势 3

1.3 工程背景概况 3

1.3.1预应力混凝土箱梁 4

1.3.2索塔 7

1.3.3斜拉索 8

1.3.4主要设计标准 9

1.3.5材料参数 9

第2章 桥梁施工方法与结构施工控制 10

2.1桥梁施工工艺简介及施工流程 10

2.2斜拉桥施工控制的内容与方法 11

2.3 斜拉索施工及内力监测 11

2.3.1拉索内力测试方法 12

2.3.2 拉索抗弯刚度和边界条件对斜拉索测试的影响 13

第3章 桥梁结构有限元模拟分析 15

3.1有限元基本原理 15

3.2 有限元模型 16

3.2.1索塔模拟 16

3.2.1主梁模拟 16

3.2.3拉索模拟 17

3.2.4 边界条件 18

3.2.5 桥梁整体有限元模型 18

3.3 荷载工况 19

3.3.1 恒载 19

3.3.2 活载 19

3.4 各施工阶段静力分析 20

3.5斜拉索内力变化分析 25

第四章 结论 27

参考文献 28

致 谢 29

第1章 绪论

1.1斜拉桥的起源与发展

当今的世界经济发展更加迅速，经济全球化趋势势不可挡。交通运输事业为世界经济发展提供便利，这就要求交通运输事业要加快发展速度，不要被经济发展速度所抛弃。目前，高速公路、高速铁路、城市高架路和轻轨等交通方式正在全国乃至世界范围内盛行，快速交通让人们的生活更加便捷。桥梁在现代化交通建设中已经起到了中流砥柱的作用，在实际项目工程中也越来越多的被运用。

斜拉桥是现代桥梁结构的主要类型之一，其结构主要组成部分可分为索塔、斜拉索和主梁，上部荷载通过拉索传递到主塔，再由主塔将荷载传递到基础，主塔是支撑整个桥梁上部荷载的主要结构。1955年，瑞典首先设计并建成了世界上第一座现代斜拉桥。而后因为其造型美观、跨径比普通桥型更大、环境适应能力更强和结构组合灵活性强的优势而得到更为广泛的传播。德国著名桥梁工程师迪辛格尔在1949年对斜拉桥结构体系进行了深入研究，之后又发表了他对斜拉桥结构体系的研究成果，为现代斜拉桥的诞生奠定了理论基础^[5-6]。