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为了满足不同功能要求,可对桥梁结构的基本体系进行组合,从而丰富创新了桥梁结构体系。无背索斜拉桥与连续梁桥的组合协作,兼顾了桥梁的景观造型和跨越能力,给城市桥梁的设计提供了新方案。目前对该类组合体系桥梁的结构力学性能分析及优化研究较少,有许多实际问题有待进一步解决。本文主要研究内容如下: (1)在总结斜拉桥、无背索斜拉桥和无背索斜拉—连续梁组合体系桥(部分斜拉桥)的发展历史、研究现状和基本力学特性的基础上,采用Midas/Civil有限元软件分别建立塔梁固结体系、连续梁和刚构体系(常规无背索斜拉桥)三个空间有限元模型,对比分析无背索斜拉—连续梁组合体系(塔梁固结体系)桥梁在恒载、活载和温度荷载作用下的结构力学性能。 (2)分析了既有的确定斜拉桥合理成桥状态方法的优缺点和适用范围,并对应力平衡法和影响矩阵法的原理和计算过程进行了详细的阐述。提出利用索力竖向分力与主梁恒载的比值初步确定成桥状态,采用应力平衡法确定主梁和索塔的弯矩可行域,利用影响矩阵法,借助MATLAB软件实现索力的优化。最后总结了无背索斜拉—连续梁组合体系桥梁确定合理成桥状态的具体计算步骤。 (3)选取无背索斜拉—连续梁组合体系桥梁的索塔倾角、索塔塔跨比、主梁拉索间距、主梁刚度和索塔刚度等结构设计参数,运用控制变量法对参数进行敏感性分析,分析不同参数对组合体系桥梁力学性能的影响规律。