自锚式悬索桥计算报告完整版

新型自锚式悬索桥的稳定性及极限承载力分析的开题报告一、课题背景和研究意义随着城市化和交通发展的迅速推进，桥梁作为重要的基础设施之一，在城市的建设中占据着非常重要的地位。

随着经济的快速发展，越来越多的场合需要越来越高效、安全、环保的交通方式，自锚式悬索桥因其具有较大跨距、结构优美、可调整吊杆、易于施工等诸多优点，被广泛应用于各类重要交通工程中。

但是，自锚式悬索桥的稳定性及极限承载力分析一直是建造和使用过程中需要关注的问题。

一方面，随着桥梁跨距和荷载的增加，自锚式悬索桥的稳定性和安全性会受到影响；另一方面，在桥梁的设计和建设阶段，合理的结构设计和计算分析对保证桥梁的安全和稳定运行至关重要。

因此，对于自锚式悬索桥稳定性及极限承载力分析的研究具有重要的理论和实践意义。

为此，本次研究旨在通过分析、研究、计算和仿真，深入探讨自锚式悬索桥的稳定性和极限承载力问题，以期为实际工程应用提供有力的理论基础和技术支持。

二、研究内容和方法本课题主要研究内容包括自锚式悬索桥结构设计、稳定性分析、极限承载力计算等方面，具体包括以下内容：1.自锚式悬索桥结构设计分析，包括吊杆、臂杆、荷载和变形等方面的设计和分析，以及吊杆的调整和弦向初始张力的确定等关键问题。

2.自锚式悬索桥稳定性分析，主要包括对桥梁荷载、静态稳定性和动态稳定性等方面的分析，运用现代结构力学和计算方法，建立数学模型，进行综合分析。

3.自锚式悬索桥极限承载力计算，主要包括荷载、弦向初始张力、温度变化等因素对桥梁承载力的影响分析和计算，以及结构强度、疲劳寿命等关键参数的确定。

为了完成上述研究内容和任务，本课题将采取综合方法，包括文献调研、数学建模、计算机仿真和实验验证等多种手段，通过对理论研究和实际工程应用的结合，探索出一套完整、可靠的自锚式悬索桥稳定性及极限承载力分析方法。

三、预期结果和意义本次研究旨在深入分析研究自锚式悬索桥稳定性及极限承载力问题，具体预期结果和意义包括：1.深入了解自锚式悬索桥的结构特点、稳定性及承载力问题，并提出解决方案和优化措施，为桥梁工程的设计和施工提供有力的理论基础和技术支持。

宝鸡渭河自锚式悬索桥设计实践中国市政工程中南设计研究总院有限公司Central and Southern China Municipal Engineering Design & Research Institute Co., Ltd.戴昌林 2019.052019I BT Cp 项目概况p 总体布置p 施工方案p 计算分析p BIM 应用内 容2019I BT Cp 项目概况内 容第 3 页2019I BT C福谭大桥神农大桥胜利桥金渭大桥石鼓隧道蟠龙大桥卧龙寺大桥凤凰大桥虢镇大桥植物园大桥联盟路大桥阳平大桥宝烟立交桥目前，宝鸡市区过渭河通道间距大，导致南北两岸之间绕行距离长，关键节点拥堵严重，无法满足交通需求。

因此增加连接渭河南北的新通道十分必要。

项目为陕西宝鸡市跨渭河的一座特大桥增建新通道：室鸡植物园渭河大桥、宝鸡联盟路渭河大桥、宝鸡阳平渭河大桥。

项目概况2019I BT C桥位示意联盟路渭河大桥位于宝鸡市中心城区石鼓山风景区附近，是沟通渭河南北两岸的重要通道，桥位位于现状金渭大桥与石鼓隧道之间。

约2.1Km约2.1K m 项目概况2019I BT C联盟路渭河大桥南起渭滨大道与石鼓西路交叉口，北至陈仓园二路以北落地；桥梁全长1.225Km，跨越渭河河道，两侧设引桥。

橡胶坝子堤项目概况桥位示意2019I BT C气 象地形、地貌区域地质构造场地、地 震中纬度大陆季风区域暖温带半湿润、半干旱气候，季风盛行，四季分明。

年平均气温为12.8℃。

受构造断裂控制，宝鸡形成南北隆起、中间低平、西窄东宽的河谷断陷盆地景观。

东西向断裂大体以渭河为界，以北的断裂向南陡倾斜，以南断裂向北陡倾斜，构成了阶梯状下降的复式地堑盆地场地地基土类型属中硬土，场地类别为Ⅱ类；地震动反应谱特征周期为0.40s，地震动峰值加速度为0.20g，地震基本烈度8度场地自然条件项目概况2019I BT C技术标准(1)道路等级：城市主干路(2)设计车道：双向四车道+非机车道+人行道(3)设计速度：60km／h(4)荷载等级：机动车道：城-A级非机车道：城-B级人群荷载：3.5KN/m 2(5)防洪标准：1/100，洪水流量6970m 3/s；不通航(6)地震烈度：基本烈度8度，动峰值加速度0.20g，设防类别甲类(7)基本风速：重现期100年10m高10分钟平均最大风速26.3m/s项目概况2019I BT Cp 总体布置内 容第 9 页2019I BT C桥型选择神农大桥蟠龙大桥卧龙寺大桥植物园大桥（在建）阳平大桥（在建）清溪渭河大桥（待建）总体布置2019I BT C桥梁位于宝鸡市石鼓山风景区附近，对景观要求高，按照建设方“一桥一景”的要求，力争打造宝鸡市地标式建筑，经方案比选，采用自锚式悬索桥。

工程科技图4“Π”型梁横截面图混凝土自锚式悬索桥设计杨前彪（上海瑞桥土木工程咨询有限公司，上海200092）摘要：上海市赵家沟航道金高路桥经过多轮方案比选，最终确定采用混凝土自锚式悬索桥，主桥跨径组合为25+65+25m 。

该桥设计充分注重结构本体的景观功能及桥体与沿河景观规划的协调，新颖别致的索塔呈“手”的造型，既满足了人行道净空要求，又增加了索塔的横向稳定性，也寄托了开发浦东新区的美好愿望。

对该桥的结构设计特点及结构受力定性分析等进行了简要介绍。

关键词：悬索桥；自锚式；景观桥梁；结构设计1工程概况赵家沟航道位于浦东新区北部，目前它承担着浦东新区北部地区的建材运输任务，但是航道狭窄，桥梁低矮，造成堵港频繁、事故多发。

为了满足规划航道通航净高和净宽的要求，赵家沟航道金高路桥需是拆除老桥，在原桥址上重建新桥。

由于大桥位于市区，市委市政府高度重视该桥桥型方案的选择，经过多次方案论证，最终确定大桥主桥采用三跨连续自锚式悬索桥（图1），引桥采用22m 预应力砼空心板梁。

该桥桥梁总长为313m ，跨径组合为6×22m+（25+65+25）m+3×22m ，双向四车道布置，并设机非混行车道和人行道。

主桥横断面宽24m ，引桥横断面宽16.5m 。

该桥设计时巧妙地将索塔设计成“手”的造型，既满足了人行道净空要求，又增加了索塔的横向稳定性，使桥梁结构呈现出空间布局的灵动与活力。

索塔高28.595m ，其中桥面以上高为14.903m ，桥面以下高为13.692m 。

索塔顶部镶有装饰楞条以增加索塔造型的景观效果。

2主要技术标准设计车速：30km/h 。

设计荷载：城-B 级，人群-3.5kN/m 2。

主桥横断面布置：2.3m （人行道＋栏杆）+1.45m （吊杆锚固区）+0.5m （防撞护栏）+15.5m （行车道）+0.5m （防撞护栏）+1.45m （吊杆锚固区）+2.3m （人行道＋栏杆），全宽24m 。

自锚式悬索桥成桥阶段分析大桥是跨海大桥，目前除铁路部分还没有运行外，其他公路部分已经在使用。

把握桥梁的成桥阶段特性可对事故做出迅速反应，制定相应的应对措施，对桥梁的维护管理也是相当重要的。

本文将对大桥的成桥阶段模型建模方法和分析结果进行简要说明。

一．分析简要为了了解桥梁的特性以及维护管理的需要，首先要建立桥梁结构分析模型。

建立成桥阶段模型较为重要的是如何模拟成桥阶段的结构刚度、边界条件以及质量分布。

悬索桥在施工阶段表现出非常明显的非线性特征，但在主缆和吊杆产生了较大张力的成桥阶段，对追加荷载(车辆荷载、风荷载等)的反应则表现出线性特征。

因此可以将成桥状态的坐标和构件内力作为初始平衡状态，对追加荷载的反应假定为线性反应，利用初始平衡状态的内力计算几何刚度，并与结构刚度进行叠加生成成桥状态的刚度。

因为大桥是自锚式悬索桥，在初始平衡状态主缆和加劲梁作用有初始轴力，且轴力对弯曲刚度的影响是不能被忽略的。

本文利用MIDAS软件中的几何刚度初始荷载命令反应轴力对刚度的影响。

本工程成桥阶段分析将参考设计图纸建立几何形状，然后赋予截面特性值和边界条件。

模型建成后利用几何刚度初始荷载命令赋予主缆和加劲梁以初始轴力，用于计算结构的几何刚度。

在运行特征值分析后，通过对主要振型与激振实验结果值的比较，判定建立的分析模型正确与否，然后加载静力和动力荷载，分析结构的各种特性。

本文进行的分析内容如下：成桥阶段特征值分析对比主要振型的频率的分析结果和实验结果。

激振实验通过激振实验结果判断特征值分析的准确性。

静力分析在分析模型中加载静力荷载。

动力分析在分析模型中加载动力荷载，做时程分析。

二.MIDAS中用于成桥阶段分析的功能MIDAS中用于大桥成桥阶段分析所需的单元和功能参见表一。

表一 MIDAS中用于悬索桥分析的功能类 别 内 容 适 用使用单元 索单元梁单元变截面梁单元主缆、吊杆加劲梁索塔荷载功能 几何刚度初始荷载时程分析数据初始轴力(计算几何刚度)将激振力换算为动力荷载边界条件 点弹性支承弹性连接刚性连接梁端刚域(偏心)弹性支座(桥梁端部外侧)弹性支座(索塔外侧)主缆与鞍座的刚臂连接下弦、腹杆、竖向构件偏心距离分析功能 静力分析特征值分析时程分析静力荷载作用下的反应检查刚性质量模型的正确性预测动力加载时的反应查看结果 (后处理) 特征值分析图形和文本时程图形和文本与实测值的比较动力分析三.分析模型几何形状如<图1>所示大桥为主缆锚固在加劲梁上的自锚式悬索桥，其加劲梁在初始平衡状态有初始轴力作用。

自锚式悬索桥的综述构建拥有一定规模的桥梁工程是城市化进程中的必要组成部分，而自锚式悬索桥，在工程技术上具备了一定的发展前景。

因此，本文将从建筑专家的角度，对自锚式悬索桥进行综述。

本文将从以下五个方面进行分析：一、自锚式悬索桥的概述自锚式悬索桥属于现代化悬索桥的一种类型，建造时可以脱离传统锚具的使用。

它是一种连结两边大陆的现代桥梁工程，主跨向形为悬索，以悬挂索的方式连接于下放缆，并由自锚装置和主塔的承载力共同支撑，支撑物的内容质调配要求较高。

自锚式悬索桥是一种跨度较长的桥梁，其制造需要更高的技术和材料。

由于其结构特性，使得该类桥梁能够承受较大的荷载，并且在不牺牲桥梁的整体强度情况下，可以达到优秀的流畅性和结构简单性。

二、自锚式悬索桥的优点自锚式悬索桥具有以下优点：1. 结构简单通常自锚式悬索桥只有一至两个塔，整体结构简单明了，操作简洁，维护也方便；2.纤维混凝土是一种有效的材料，不仅强度和韧性都很高，并且可以使悬索桥的跨度实现大规模的变化；3. 确保桥梁强度，减少维护成本；4. 具有良好的自锚定能力，降低了工期，省去了锚具的使用，减少了成本；5. 对于环境遮挡物的压力较强，在自锚式悬索桥的支撑下，协同优化来使对气象条件的自适应性更强；三、自锚式悬索桥的缺点1. 建造难度大，需要高精度的制造过程；2. 需要高质量材料，建造成本较高；3. 需要对环境条件进行严格的考虑和设计，如风、雨、地震等灾害；四、自锚式悬索桥的工程实例分析1. 汉江大桥（中华人民共和国第一长跨钢斜拉桥），主跨1104米，总长1670米，建于1993-1995年间，位于中国河南省郑州市新郑市汝河之下。

2. 宝华山双塔拱桥，是中国目前仅存的悬索桥桁架结构的一座大跨度悬索桥，主跨660米，总长1299.5米，位于四川省巴中市南江县。

3. 大澳大桥，位于香港新界西贡区，是一座容纳行人、自行车和车辆的悬索桥，主跨180米，总长610米，建于1997年。

某自锚式悬索桥设计与施工摘要：庄河市建设大街东桥主桥为混凝土自锚式悬索桥，为庄河市重点交通建设工程，跨径布置为：70m+200m+70m＝340m，宽22.9m。

关键词：自锚式悬索桥、混凝土、设计、施工1 主要技术标准（1）公路等级：城市快速路,双向4车道；（2）设计行车速度：主线设计时速60km/h；（3）设计荷载：公路Ｉ级；（4）桥面宽度：27m；（5）抗震设防烈度：VI度。

2 总体布置主桥为混凝土自锚式悬索桥，计算跨径：70m+200m+70m＝340m，宽22.9m。

主桥主梁在半径5000m的竖曲线上，横坡1.0％，纵坡2.0％。

主梁一共分为7个施工块段，施工时由端部锚块向跨中分段浇注前进，根据施工块段位置，在顶板预留有临时人孔，作为施工中拆除内模等工作之用，全桥主梁施工完毕后，对施工人孔用等强微膨胀混凝土进行封闭。

3 结构设计3.1 主梁采用混凝土箱梁，梁高2.5m，单箱4室，顶板厚23cm，底板厚22cm，中腹板厚35cm，边腹板厚45cm，索塔处主梁顶板厚度50cm，底板厚50cm。

一般横梁中间段厚35cm，至吊杆锚固点悬臂处加大到顶面宽170cm，腹板厚95cm 的工字型截面，设横向预应力筋；索塔处大横梁宽200cm，设置横向预应力；端横梁与锚块为一体，宽770cm，设12根19-Φ15.2和10根15-Φ15.2横向预应力筋。

3.2索塔及基础索塔为“门”式钢筋混凝土框架结构，桥面以上高41.42m，全高54.455m，为矩形混凝土空心截面，外形尺寸为500cm×350cm，塔根渐变到600cm×475cm，上横梁为矩形截面，高度550cm，宽350cm，上横梁内配8根19-Φ15.2的预应力钢绞线。

下横梁宽400cm，是跨中高度3.0ｍ的矩形截面，下横梁内配10根19-Φ15.2的预应力钢绞线。

每根塔柱下设13.2m×13.2m×4.0m的承台，每个承台下设9根&#61542;2.0m的钻孔灌注桩，桩长21.5m。

目录自锚式悬索桥施工 (1)一、前言 (1)1.概况： (1)2.自锚式悬索桥结构受力及施工特点概述 (1)3.发展历程： (3)二、施工工艺方法及其重点 (6)1.主塔施工： (6)2.鞍部施工： (6)3.加劲梁施工： (7)4.锚跨/锚块施工 (10)5.主缆施工： (10)6.主缆吊杆施工 (11)三、监理质量控制重点及措施 (13)1.悬索桥锚跨/锚碇施工 (14)2.悬索桥塔柱施工监理要点 (15)3.悬索桥钢箱梁的制作 (17)4.悬索桥钢箱梁的安装 (21)5.悬索桥主缆系统制作安装 (26)6.大跨度自锚式悬索桥施工监测监控和吊杆的加载控制 (33)7. 自锚式悬索桥施工质量标准 (36)自锚式悬索桥施工一、前言悬索桥的桥面支承在悬吊的主缆上，而主缆则一般锚固于巨大的地下锚碇。

相对地锚式悬索桥而言，如果将主缆直接锚固在加劲梁端部，从而取消了庞大的锚碇，就成为自锚式悬索桥。

对于地基基础很差的地区可采用自锚式体系代替地锚式体系建造悬索桥。

1.概况：自锚式悬索桥的加劲梁大多采用钢结构，如1990年通车的日本此花大桥，韩国永宗悬索桥、美国旧金山——奥克兰海湾新桥、爱沙尼亚穆胡岛桥等。

我国近十年发展很快，2000年来我国已相继建成二十余座风格各异的自锚式悬索桥，加劲梁分别采用钢桁梁、钢箱梁和混凝土梁。

例如广东佛山平胜大桥，2006年10月建成，独塔单跨四索面自锚式悬索桥，主跨350米跨径为同类型桥梁世界第一，钢箱加劲梁采用顶推施工；河南桃花峪黄河大桥主跨达406m，2010年3月开工，预计2013年6月建成，钢箱加劲梁、边锚固跨采用混凝土，后改为钢锚梁；在建的哈尔滨松花江大桥和即将开工的武汉市江汉六桥则为钢-混凝土组合梁。

中国大连金石滩金湾桥是世界上第一座钢筋混凝土加劲梁的自锚式悬索桥，于2002年7月建成，此后吉林、辽宁、浙江又有多座钢筋混凝土自锚式悬索桥相继设计和建造。

2.自锚式悬索桥结构受力及施工特点概述自锚式悬索桥结构是主缆通过自身结构体系的锚梁和加劲梁锚固并承受和分布主缆反力的悬索桥结构。

大跨度自锚式悬索桥施工阶段的受力分析的开题报告题目：大跨度自锚式悬索桥施工阶段的受力分析一、研究背景及意义随着人们对于交通建设的追求，桥梁建设也在不断发展，其中自锚式悬索桥作为一种桥型，因其美观大气、安全可靠，越来越为人们所接受和使用。

自锚式悬索桥的设计和施工阶段的受力分析是其建设的重要环节，具有重要的理论和实际意义。

二、研究内容和方法本文将针对大跨度自锚式悬索桥在施工阶段的受力特点进行研究，重点关注以下内容：1. 自锚式悬索桥的基本结构特点及其影响因素的分析。

2. 自锚式悬索桥施工阶段涉及的受力问题，包括温度变形、混凝土段的承载能力、施工荷载等方面的受力分析。

3. 对于自锚式悬索桥在施工阶段的受力问题进行分析，提出相应的解决方法。

本文采用文献资料法、数值计算法以及工程实例法等多种方法进行研究。

三、预期成果和研究意义本文通过对大跨度自锚式悬索桥在施工阶段的受力分析和问题解决的研究，预计将得到以下结果：1. 提出自锚式悬索桥施工阶段受力分析的理论基础和方法。

2. 为自锚式悬索桥在施工阶段提供相应的施工方案和技术指导。

3. 在悬索桥设计及施工领域的相关研究中填补自锚式悬索桥施工阶段受力分析研究的空白，为相关学科提供参考资料。

四、研究计划本文的研究计划如下：1. 确定研究的内容和方向。

2. 搜集相关文献和资料，并进行分析整理。

3. 根据研究方向，选择数值计算方法、工程实例法等多种方法进行研究。

4. 对于所得数据进行分析，总结得出结论。

5. 撰写论文，出版发表。

五、论文结构安排本文的结构安排如下：第一章绪论1.1 题目背景及研究意义1.2 研究的目的和内容1.3 研究方法和技术路线1.4 论文的结构安排第二章自锚式悬索桥的结构特点及其影响因素分析2.1 自锚式悬索桥的基本结构2.2 自锚式悬索桥施工阶段涉及的受力问题2.3 自锚式悬索桥在施工阶段受力时的参数设置和计算第三章自锚式悬索桥的受力分析及问题解决方法3.1 温度变形对自锚式悬索桥的影响3.2 混凝土段的承载能力3.3 施工荷载的影响3.4 自锚式悬索桥在施工阶段的问题探讨和解决第四章利用工程实例对自锚式悬索桥的受力分析进行验证和应用4.1 工程实例的介绍4.2 工程实例的计算及分析4.3 结果和讨论第五章结论5.1 研究成果总结5.2 参考文献5.3 致谢以上是开题报告的内容，希望给你提供一些参考。

大跨径自锚式悬索桥受力分析探究摘要：随着桥梁建设的不断发展，越来越丰富的桥型被推广应用，而且大跨径的桥梁建设也建设得越来越多。

对于大跨径悬索桥而言，以前一般采用的是地锚式，而随着自锚式悬索桥概念的提出，大跨径悬索桥越来越多的采用了自锚式悬索。

相对于传统的地锚式而言，大跨径自锚式悬索桥的主要特点是将主缆直接锚固在了加劲梁两端，取消了大体积的锚碇，从而降低了基础的承载力。

本文将根据自锚式悬索桥梁的施工、结构形式以及特点对其的受力进行分析。

关键词：大跨径；自锚式悬索桥；受力情况Abstract: with the development of the bridge construction, more and more rich bridge have been used widely, and long-span bridge construction and building more and more. For long-span suspension bridge, the journal is commonly before type, and with the self-anchored suspension bridge in the concept of long-span suspension bridge more and more used since the anchor type suspension cable. Compared with the traditional uplift for type, long-span self-anchored suspension bridge is the main characteristics of main cable directly in the anchorage stiffening girder ends, canceled bulky anchorage, which reduce the bearing capacity of the foundation. This paper will according to the self-anchored suspension bridge construction, the structure of the beam form and characteristics of the analyzing the force.Keywords: long-span; The self-anchored suspension bridge; stress随着桥梁建设的不断发展，越来越多类型的桥梁被推广应用，而且随着社会经济的不断发展，大跨度桥梁的也建设得越来越多。