纜索結(jié)構(gòu)通常不考慮抗彎和抗扭剛度,然而相關(guān)研究表明,在某些情況下忽略纜索的抗彎與抗扭剛度會(huì)帶來(lái)不可忽視的誤差,因此對(duì)該問(wèn)題需要進(jìn)一步深入研究,為工程應(yīng)用提供理論依據(jù)。本文首先考慮平行鋼絲纜索的鋼絲間滑移影響,把平行鋼絲纜索的彎曲問(wèn)題轉(zhuǎn)化考慮層間滑移的多層組合梁平面應(yīng)力問(wèn)題,提出考慮鋼絲間滑移效應(yīng)的平行鋼絲纜索彎曲問(wèn)題的分析模型,然后采用狀態(tài)空間法求解,獲得纜索彎曲變形特性和應(yīng)力沿截面的分布,并根據(jù)已有的試驗(yàn)結(jié)果標(biāo)定了模型中的相關(guān)參數(shù)。然后研究了考慮鋼絲間滑移影響的平行鋼絲纜索的抗彎剛度。為此,提出了允許層間滑移的多層組合梁模型,導(dǎo)出了控制方程,并求得了撓度的解析解,進(jìn)而通過(guò)折減剛度法得到纜索的等效抗彎剛度;結(jié)合已有的試驗(yàn)數(shù)據(jù),標(biāo)定得到了鋼絲間抗滑剛度與截面平均拉應(yīng)力的線性關(guān)系。通過(guò)參數(shù)分析,給出了幾種常用平行鋼絲纜索截面在不同平均拉應(yīng)力和不同長(zhǎng)度下的等效抗彎剛度,分析了抗彎剛度對(duì)纜索自振頻率的影響。接著分析了考慮鋼絲間滑移影響的平行鋼絲纜索的抗扭剛度。纜索扭轉(zhuǎn)時(shí)截面的翹曲變形導(dǎo)致鋼絲間的相對(duì)滑移,忽略這種相對(duì)滑移會(huì)過(guò)高地估計(jì)截面的抗扭剛度。本文采用虛擬彈簧模擬鋼絲間的相互作用,采用變分... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１鋼絲極哏粘結(jié)狀態(tài)與對(duì)應(yīng)抗彎剛度??Ｆｉｇ．?１．１?Ｅｘｔｒｅｍｅ?ｂｏｎｄｉｎｇ?ｓｔａｔｅ?ｏｆ?ｗｉｒｅｓ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ?ｂｅｎｄｉｎｇ?ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ??

?２．２．２層間變形假設(shè)??本文提出的分析模型最大特點(diǎn)在于考慮了平行鋼絲纜索截面的姐合特性�；茖拥淖�??用力根據(jù)抗滑剛度的大小與滑移量成正比，這類似于部分粘結(jié)組合梁分析中的層間滑移假??設(shè)，如圖２．２所示，圖中匕．，七和Ａｗ，分別表示第ｒ滑移層的層間作用力、層間抗滑剛度和??層間滑移量。這與眾多研究者提出的滑移層作用力是庫(kù)倫摩擦力的模型不同（Ｆ〇ｔｉ和??Ｍａｒｔｉｎｅｌｌｉ?２０１６ａ，２０１６ｂ；?Ｈｏｎｇ?等?２００５；?Ｋｎａｐｐ?和?Ｌｉｕ?２００５；?Ｐａｐａｉｌｉｏｕ?１９９７），也與現(xiàn)有的平??行鋼絲纜索分層滑移模型（林坤２００８；謝宜２００９）不同。??

面應(yīng)力模型的建立與狀態(tài)方程的推導(dǎo)??Ａ?＼?ｂ＇?＾４?＇工?｜?ｇ，??Ｋ?—?，?Ｉ?／；：?－＾－４?，?￡，?＝＊，￡■；?＇ｈ?—???ｈ??．?ｒＪ?；?１?（／?＝?１，２，？？－，？）?：?：??Ａ?＼?ｂ＇￣．?Ｅ，ｉ?￣．?＞?ｈ，?Ｅ：??！?：?！?：?：?！??Ｉ?．?Ｉ?Ｉ?．?Ｉ??＂Ｉ?Ｈ，?＿［」?｜?Ａ—，??欠上??Ｋ＿＼?乂上?Ｅｎ??＼￣￣＾￣￣Ｉ?＾－４??（ａ）?（ｂ）??圖２．３多層組合截面與等效的寬度為１的截面??Ｆｉｇ．?２．３?Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｅｄ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｗｉｔｈ?ｃｏｎｓｔａｎｔ?ｗｉｄｔｈ??圖２．３（ａ）可以經(jīng)過(guò)等效變成圖２．３（ｂ）的形式，使其變成一個(gè)平面應(yīng)力問(wèn)題。為了讓這兩??個(gè)截面等效，每層的軸向剛度凡４和抗彎剛度￡／都需保持不變。為此，要將原來(lái)的彈性模??量盡（／?＝１，２，．．．，《）轉(zhuǎn)換成等效的彈性模量￡＂，？二夂五，（／?＝?１，２，…，／？），且每層的層局保持不變，??通過(guò)上述的等效方法，使每層截面都保持了原截面的軸向抗拉剛度和抗彎剛度，即有??五，４?＝６，．￡■＞，＋?＝？?和乓乃＝?？?（ｆ?＝?ｌ，２，…，》）。這樣圖?２．３（ａ）的截面和圖?２．３（ｂ）??的截面在一維梁理論中等效。端部初始軸向張拉力可以通過(guò)如圖２．４所示的方式進(jìn)行等效??變換。??ｆ－?Ｌ－?＆?／??＾ｒＯ??：?ｉ?＿／＝１、?｜?■?Ｉ?■??：?ｉ??＜—?＾?Ｔ?ｈ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]考慮主纜抗彎剛度的自錨式懸索橋成橋狀態(tài)力學(xué)性能分析[J]. 劉建,秦祖品,柯紅軍.  公路與汽運(yùn). 2015(05)
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[10]組合梁撓度計(jì)算的改進(jìn)折減剛度法[J]. 徐榮橋,陳德權(quán).  工程力學(xué). 2013(02)

博士論文
[1]大跨度橋梁索結(jié)構(gòu)絲股分離與滑移機(jī)理及其力學(xué)行為的研究[D]. 張卓杰.華南理工大學(xué) 2016
[2]大跨度懸索橋空間幾何非線性分析與軟件開發(fā)[D]. 唐茂林.西南交通大學(xué) 2003

碩士論文
[1]平行鋼絲索股的非線性彎曲特性研究[D]. 曾發(fā)全.西南交通大學(xué) 2017
[2]空間主纜自錨式懸索橋扭轉(zhuǎn)特性與扭轉(zhuǎn)效應(yīng)試驗(yàn)研究[D]. 劉智侃.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2015
[3]自錨式懸索橋平行鋼絲主纜扭轉(zhuǎn)模型試驗(yàn)研究[D]. 肖光清.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2014
[4]獨(dú)塔空間主纜自錨式懸索橋纜索系統(tǒng)施工計(jì)算分析[D]. 王建金.浙江大學(xué) 2014
[5]自錨式懸索橋空間主纜扭轉(zhuǎn)力學(xué)行為分析與研究[D]. 陳思陽(yáng).長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2013
[6]斜拉索內(nèi)鋼絲間聯(lián)合工作模式對(duì)局部彎曲應(yīng)力的影響[D]. 李紅.重慶交通大學(xué) 2011
[7]基于分層滑移模型的斜拉索彎曲應(yīng)力分析[D]. 謝宜.重慶交通大學(xué) 2009
[8]考慮分層滑移的斜拉索彎曲應(yīng)力分析[D]. 林坤.重慶交通大學(xué) 2008



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