在山區(qū)、城市以及景區(qū)將修建大量的人行懸索橋。人行懸索橋與大跨公路懸索橋相比,跨度小,所受荷載也有差別,研究山區(qū)人行懸索橋具有重大的意義。本文首先介紹了懸索橋的特點(diǎn),簡述了國內(nèi)外發(fā)展,并介紹了人行懸索橋的現(xiàn)狀和特點(diǎn),指出了對人行懸索橋的研究意義;簡述了懸索橋的計(jì)算理論以及發(fā)展過程,并簡述了有限元法的應(yīng)用;分析了靜載作用下理想索力計(jì)算;然后利用動(dòng)力學(xué)原理,推導(dǎo)了結(jié)構(gòu)體系的動(dòng)力學(xué)方程,并簡要闡述了通過有限元求解結(jié)構(gòu)頻率和振型的方法。以田巴洮河人行懸索橋?yàn)檠芯勘尘?通過有限元分析軟件MIDAS建立了空間有限元模型,分析了在自重作用、人群荷載作用、風(fēng)荷載作用、自重與風(fēng)荷載組合作用以及自重與人群荷載組合作用下的結(jié)構(gòu)應(yīng)力響應(yīng),得到了不同構(gòu)件在不同荷載以及荷載組合下的內(nèi)力、應(yīng)力和位移等,并做了動(dòng)力特性分析,求出了頻率與振型,然后通過變換索塔約束方式、塔梁約束方式、縱梁截面尺寸、主纜截面尺寸等影響因素,研究了相關(guān)影響因素對結(jié)構(gòu)靜力性能和動(dòng)力特性的影響。通過研究得出結(jié)論為此橋梁最可能產(chǎn)生的是豎向振動(dòng)和橋面系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng),橋梁橫向聯(lián)系較強(qiáng),在某些頻率范圍內(nèi)相鄰兩個(gè)振型可能被同時(shí)激起;吊桿將主纜和橋面系連接的較好,能協(xié)調(diào)一致工作;行人通過時(shí)不會產(chǎn)生類共振現(xiàn)象,沒有明顯的不適感;索塔約束方式主要影響橋塔底部彎矩,采用固結(jié)-滑動(dòng)的約束方式能有效減小橋塔底部彎矩值;塔梁約束方式采用兩端固結(jié)并不是很好的約束方式,較好的約束方式是固結(jié)-鉸接或固結(jié)-滑動(dòng)的約束方式;總體來看縱梁截面尺寸對人行懸索橋的靜力性能和動(dòng)力特性影響不是特別明顯,主纜截面尺寸對人行懸索橋動(dòng)力特性的影響比較大,設(shè)計(jì)時(shí)可通過靜力分析,動(dòng)力特性分析尋求最佳的截面尺寸,以達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。研究結(jié)論為人行懸索橋的設(shè)計(jì)選型、抗風(fēng)抗震分析提供了一定的參考。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U448.25
【部分圖文】：

山區(qū)人行懸索橋力學(xué)特性分析2010 年 5 月通車的福州鼓山大橋，結(jié)構(gòu)為單塔自錨式，主跨長度 235m，屬時(shí)最重被頂推梁，被頂推梁重達(dá)至 1417.5t；2013 年 11 月通車的黃河劉家峽主體結(jié)構(gòu)為單跨雙絞鋼桁加勁梁式懸索橋，主跨長度為 536m，橋面凈寬為，設(shè)計(jì)荷載等級屬于公路一級，是西北跨度最大的懸索橋；2013 年、2014 年有馬鞍山長江大橋、鸚鵡洲長江大橋（武漢）等大型懸索橋建成。4 人行懸索橋的現(xiàn)狀及特點(diǎn)

4圖 1.2 景區(qū)人行懸索橋人行懸索橋與大跨公路懸索橋相比，跨度要小，一般幾十米到百米左右，橋度也小，一般在一米八左右，通常不設(shè)加勁梁，或加勁梁高度很小，所以有

山區(qū)人行懸索橋力學(xué)特性分析乏專業(yè)人員的技術(shù)指導(dǎo)，沒有及時(shí)保養(yǎng)膳修，從而使使用壽命大大縮短，同下了安全隱患。以原址老吉昂橋?yàn)槔�，由于橋臺混凝土已經(jīng)嚴(yán)重老化，不能繼續(xù)使用，橋面材扭曲變形嚴(yán)重，已經(jīng)接近疲勞破毀的程度，不能再繼續(xù)使用，所以只能在址下游修建了一座新吉昂橋。原址老吉昂橋具體情況為：(1)橋臺基礎(chǔ)損壞嚴(yán)重該橋修建于 1978 年，由于歷經(jīng)多年河水沖刷，使得左岸橋臺基礎(chǔ)已經(jīng)產(chǎn)生了的不均勻沉陷，同時(shí)漿砌石基礎(chǔ)出現(xiàn)有多處裂縫；右岸橋臺的基礎(chǔ)底部也被已經(jīng)掏空，橋臺多半基礎(chǔ)已處于懸空的狀態(tài)。橋塔混凝土也嚴(yán)重老化，其體石骨料已暴露。(2)主索鋼絲繩報(bào)廢
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本文編號：2858488