隨著懸索橋建設(shè)跨度的增大,在懸索橋的施工過程中主纜線形控制也變得越來越重要。由于懸索橋結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的非線性特點(diǎn),所以在實(shí)際的設(shè)計(jì)與施工中通常采用有限元程序?qū)宜鳂蚪Y(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。而目前常用的有限元程序在對(duì)懸索橋施工過程模擬時(shí)一般忽略索鞍的影響,因此其計(jì)算結(jié)果有一定的誤差。對(duì)于大跨度懸索橋來說這種誤差是不可忽略的,所以分析時(shí)應(yīng)對(duì)主纜與索鞍進(jìn)行精細(xì)化模擬。本文基于非線性有限元理論與分段懸鏈線理論,對(duì)懸索橋索鞍-索單元和適用于懸索橋分析的有限元程序進(jìn)行了分析研究。主要內(nèi)容如下:首先對(duì)懸索橋索鞍與主纜之間的接觸性非線性關(guān)系進(jìn)行研究分析,建立了求解索鞍與主纜之間切點(diǎn)的迭代求解方法。改進(jìn)了迭代求解初值的計(jì)算方法,有效的減少了由于初值不合理造成的迭代不收斂現(xiàn)象,減少了所需迭代次數(shù)。并且建立了索鞍-索單元,給出了其單元狀態(tài)求解方法、單元切線剛度矩陣求解方法。分析了索鞍-索單元在分析懸索橋散索鞍時(shí)的計(jì)算與模擬方法。然后依據(jù)分段懸鏈線理論建立了懸鏈線索單元,并推導(dǎo)其狀態(tài)求解過程。并且根據(jù)C.R列式法建立梁?jiǎn)卧�、桿單元。具體分析非線性有限元基本方程的求解理論,采用迭代法編寫包含索鞍-索單元的非線性有限元程序,... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 懸索橋的發(fā)展歷史概述
    1.2 空間體系懸索橋的發(fā)展歷史概述
    1.3 研究現(xiàn)狀
        1.3.1 主纜線形計(jì)算理論
        1.3.2 索鞍對(duì)主纜線形的影響
    1.4 本文主要內(nèi)容
2 平面索鞍的精細(xì)化計(jì)算
    2.1 索鞍的模擬方法
        2.1.1 解析迭代法
        2.1.2 框架單元模擬法
        2.1.3 多個(gè)只受壓桿單元模擬法
    2.2 平面索鞍-索單元
        2.2.1 建立索鞍-索單元
        2.2.2 索鞍-索單元的單元狀態(tài)求解
        2.2.3 索鞍-索單元的狀態(tài)求解正確性算例考證
        2.2.4 平面索鞍-索單元?jiǎng)偠染仃?br>        2.2.5 平面索鞍-索單元?jiǎng)偠染仃囁憷?br>        2.2.6 索鞍單元迭代初值的求解方法
        2.2.7 散索鞍的模擬
    2.3 本章小結(jié)
3 平面纜索體系懸索橋分析有限元程序
    3.1 非線性有限元法
        3.1.1 拉格朗日列式有限元法
        3.1.2 CR列式法
    3.2 非線性方程求解方法
        3.2.1 荷載增量法
        3.2.2 迭代法
    3.3 求解收斂準(zhǔn)則
    3.4 平面桁架單元
    3.5 平面梁?jiǎn)卧?br>        3.5.1 平面梁?jiǎn)卧臈U端力求解
        3.5.2 平面梁?jiǎn)卧淖鴺?biāo)轉(zhuǎn)換矩陣
        3.5.3 平面梁?jiǎn)卧那芯�剛度矩陣
    3.6 平面懸鏈線單元
        3.6.1 懸鏈線索的解析解
        3.6.2 懸鏈線索單元的建立
    3.7 本文程序開發(fā)
        3.7.1 本文程序特點(diǎn)與功能
        3.7.2 本文程序的計(jì)算流程
    3.8 實(shí)例驗(yàn)證
        3.8.1 纜索體系線形計(jì)算實(shí)例
        3.8.2 懸臂梁計(jì)算實(shí)例
        3.8.3 懸索橋成橋與空纜狀態(tài)纜索體系計(jì)算實(shí)例
        3.8.4 懸索橋計(jì)算實(shí)例
    3.9 本章小結(jié)
4 空間纜索體系懸索橋主纜線形的精細(xì)化計(jì)算
    4.1 空間主纜線形的計(jì)算理論
        4.1.1 空間彈性懸鏈線索的計(jì)算假設(shè)
        4.1.2 空間懸鏈線索單元
    4.2 空間索鞍-索單元
        4.2.1 空間索鞍-索單元的建立
        4.2.2 空間索鞍-索單元的單元狀態(tài)求解
        4.2.3 空間索鞍-索單元?jiǎng)偠染仃?br>        4.2.4 空間散索鞍的模擬
    4.3 實(shí)例驗(yàn)證
        4.3.1 空間主纜線形計(jì)算實(shí)例
        4.3.2 空間纜索體系線形計(jì)算實(shí)例
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 空間索鞍-索單元切線剛度矩陣
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]空間纜索體系懸索橋動(dòng)力特性分析[J]. 劉玉輝,沈子燁,馮康平.  北方交通. 2018(03)
[2]懸索橋計(jì)算理論發(fā)展及其分析[J]. 王曉倩,曾詩(shī)琪,馮彩霞.  工程與建設(shè). 2017(05)
[3]懸索橋發(fā)展概述及展望[J]. 劉箐霖,梁仁鴻.  交通世界（運(yùn)輸.車輛）. 2015(05)
[4]懸索橋有限元計(jì)算的三節(jié)點(diǎn)空間鞍座單元[J]. 齊東春,沈銳利,劉章軍,談云志.  西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[5]基于分段懸鏈線理論的懸索分析矩陣迭代法[J]. 秦劍,夏擁軍.  工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào). 2013(05)
[6]荷載增量法的改進(jìn)及應(yīng)用[J]. 肖龍,侯建國(guó),董黛,安旭文,李茂華.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2013(05)
[7]不同索單元形式對(duì)懸索橋受力分析的影響[J]. 許琳,檀永剛,張哲.  山東交通學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(03)
[8]西堠門大橋主索鞍座設(shè)計(jì)[J]. 常志軍,張克.  公路. 2009(01)
[9]懸索橋主纜初始位形的懸鏈線方程精細(xì)迭代分析法[J]. 陳常松,陳政清,顏東煌.  工程力學(xué). 2006(08)
[10]懸索橋結(jié)構(gòu)分析中索鞍的精確模擬[J]. 魏建東,劉忠玉.  工程力學(xué). 2006(07)

博士論文
[1]大跨徑懸索橋主纜精細(xì)化計(jì)算研究[D]. 齊東春.西南交通大學(xué) 2012
[2]自錨式吊拉組合橋非線性計(jì)算程序開發(fā)[D]. 張征.大連理工大學(xué) 2010
[3]混合梁懸索橋非線性精細(xì)計(jì)算理論及其應(yīng)用[D]. 李傳習(xí).湖南大學(xué) 2006

碩士論文
[1]空間纜索體系懸索橋施工過程精細(xì)化分析[D]. 朱明.西南交通大學(xué) 2017
[2]懸索橋施工過程中纜索系統(tǒng)的精細(xì)模擬[D]. 許琳.大連理工大學(xué) 2013
[3]斜拉橋拉索靜力分析及施工控制[D]. 鄧安.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2009
[4]豐都長(zhǎng)江大橋施工方法及新技術(shù)研究[D]. 王勇.西南交通大學(xué) 2002



本文編號(hào)：3348095