由于各國基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展的需要,修建大跨度懸索橋?qū)?huì)越來越普遍。主纜是大跨度懸索橋的核心承重構(gòu)件,其線形與內(nèi)力的控制直接與結(jié)構(gòu)安全息息相關(guān)。在當(dāng)前懸索橋設(shè)計(jì)中,主纜普遍采用理想柔性索假設(shè),這在合理成橋狀態(tài)的線形設(shè)計(jì)中被公認(rèn)為具備一定的計(jì)算精度。然而,在實(shí)際施工中,主纜的彎曲機(jī)制較為復(fù)雜,傳統(tǒng)的計(jì)算方法難以量化評(píng)估主纜抗彎特性對(duì)施工期線形和內(nèi)力的影響。懸索橋主纜施工期線形和內(nèi)力的精細(xì)化設(shè)計(jì)計(jì)算方法仍有待進(jìn)一步研究。本文通過不同于以往對(duì)主纜理想柔性索的假定,提出了一種在施工過程中考慮主纜變剛度特性的等效桁架索單元法來計(jì)算主纜的線形和內(nèi)力。論文首先歸納總結(jié)了國內(nèi)外文獻(xiàn)采用有限元模擬懸索橋主纜的幾種單元類型以及相關(guān)解析、數(shù)值計(jì)算方法;然后著重描述了本文提出的在施工過程中考慮主纜變剛度特性的主纜線形和內(nèi)力的新數(shù)值計(jì)算方法。該方法在每一滿足小變形假設(shè)的增量荷載步內(nèi)考慮了索夾范圍內(nèi)索夾吊點(diǎn)處由于彎曲角度改而產(chǎn)生的剛性修正力增量,并結(jié)合索的抗彎剛度與其平均拉應(yīng)力的已有理論和試驗(yàn)研究,近似擬合了主纜的抗彎剛度與拉力的關(guān)系式,并參照UL（Update-Lagrange）列式的處理方法考慮彎曲增量幾何剛度,結(jié)合... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

疊合梁微段受力分析圖

（b）單元節(jié)點(diǎn)劃分（單位：m）圖 3-12 某地錨式大橋算例表 3-4 吊桿力參數(shù)吊桿編號(hào) 1 2 3 4 5～44 45吊桿力(KN) 371.1 379.8 372.9 371.3 371.1 185.55主梁鋼桁架加勁梁以跨中節(jié)段作為架設(shè)的第 1 個(gè)節(jié)段，首先從跨中節(jié)段開始架設(shè)，然后以每 2 個(gè)節(jié)段作為一個(gè)架設(shè)節(jié)段向兩側(cè)索塔進(jìn)行對(duì)稱架設(shè)，全橋共設(shè)置 45個(gè)加勁梁架設(shè)節(jié)段，直至全部的鋼桁架主梁架設(shè)完成為止。本文取對(duì)稱結(jié)構(gòu)計(jì)算，一共須計(jì)算 23 個(gè)施工階段。表 3-5 主纜中跨跨中節(jié)點(diǎn)位移和跨中單元內(nèi)力比較施工階段主纜中跨跨中節(jié)點(diǎn)位移（m） 主纜中跨跨中單元軸力（KN）A B B-A C D D-C0 12.305 12.305 0 11019 11019 01 11.194 11.446 0.252 11537 11576 392 8.291 8.52 0.229 13658 13698 40

某長江公路大橋?yàn)榈劐^式鋼箱梁懸索橋，主跨布置為 340+1038+340=1718 m，矢跨比為 1/9，標(biāo)準(zhǔn)索距為 16 m，加勁梁采用的是扁平流線形鋼箱梁，其梁高為 3 m，梁寬（含風(fēng)嘴）為 38.5 m。索夾長度為 1.25 米，加勁梁的容重為 76.98 KN/m^3，其橫截面積為 1.669 m^2。橋梁的主要技術(shù)指標(biāo)見表 4-1，全橋的結(jié)構(gòu)布置圖如圖 4-1所示,主梁的標(biāo)準(zhǔn)橫斷面如圖 4-2 所示。表 4-1 主要技術(shù)指標(biāo)表項(xiàng)目 單位 指標(biāo)公路等級(jí) 級(jí) 高速公路設(shè)計(jì)速度 公里/小時(shí) 100路基寬度 m 33.5（26）行車道寬度 m 3.75橋面凈寬 m 2×16.45（2×11.5）橋涵汽車荷載等級(jí) 公路 Ⅰ級(jí)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于有限元列式的懸索橋主纜找形算法[J]. 孫遠(yuǎn),羅文孝,劉梅.  土木工程與管理學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]受拉構(gòu)件的索、梁特性變化參數(shù)研究[J]. 唐茂林,沈銳利,嚴(yán)琨.  橋梁建設(shè). 2011(05)
[3]Cable flexural rigidity influence on suspension bridges static properties[J]. 曾森,陳少峰,王彩花,王煥定.  Journal of Harbin Institute of Technology. 2011(05)
[4]超大跨徑懸索橋主纜的緊湊布置形式對(duì)截面應(yīng)力的影響[J]. 景天虎,李青寧.  中外公路. 2011(03)
[5]超大跨徑懸索橋主纜剛度對(duì)成橋線形的影響[J]. 景天虎,李青寧.  世界橋梁. 2011(02)
[6]抗彎剛度對(duì)主纜線形的影響[J]. 嚴(yán)琨,沈銳利,陳衛(wèi)國,唐茂林.  橋梁建設(shè). 2011(01)
[7]大位移小轉(zhuǎn)角空間曲梁的彈性力學(xué)方程[J]. 曾森,陳少峰,曲婷,王煥定.  工程力學(xué). 2010(12)
[8]大變形空間曲梁有限元分析(英文)[J]. 曾森,陳少峰,王煥定,曲婷.  Journal of Southeast University（English Edition）. 2010(04)
[9]考慮抗彎剛度的纜索線形研究[J]. 王濤,沈銳利,郭健.  建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2010(03)
[10]大跨度懸索橋主纜抗彎剛度模型試驗(yàn)[J]. 嚴(yán)琨,沈銳利,唐茂林.  建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2010(03)

博士論文
[1]大跨度懸索橋主纜彎曲剛度效應(yīng)及二次應(yīng)力研究[D]. 嚴(yán)琨.西南交通大學(xué) 2015
[2]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
[3]基于精細(xì)化數(shù)值模擬的懸索橋施工階段結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究[D]. 曾森.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[4]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]考慮主纜抗彎剛度的自錨式懸索橋力學(xué)性能與參數(shù)分析[D]. 秦祖品.長沙理工大學(xué) 2015
[2]索的抗彎剛度識(shí)別方法研究[D]. 謝曉峰.中南大學(xué) 2012
[3]大跨度懸索橋主纜和主塔的計(jì)算分析[D]. 王彩花.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[4]懸索橋主纜二次應(yīng)力分析與研究[D]. 聶利芳.西南交通大學(xué) 2010
[5]鋼桁加勁梁懸索橋施工與成橋階段仿真計(jì)算分析[D]. 蔣望.長沙理工大學(xué) 2008
[6]鋼桁架懸索北盤江大橋結(jié)構(gòu)特性研究[D]. 曹洪武.同濟(jì)大學(xué) 2007
[7]懸索橋施工仿真計(jì)算及設(shè)計(jì)參數(shù)分析[D]. 沈慧.長沙理工大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3601870