懸索橋主纜成橋線形直接關(guān)系到成橋后結(jié)構(gòu)的受力分配。在懸索橋設(shè)計(jì)和施工中主纜和吊索的無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度以及索夾安裝位置等關(guān)鍵參數(shù)也由主纜線形確定。由于懸索橋主纜架設(shè)完畢后,很難對(duì)其進(jìn)行幾何線形調(diào)整。因此,為達(dá)到目標(biāo)成橋狀態(tài),必須精確計(jì)算空纜線形和主纜無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度。以某自錨式懸索橋?yàn)楣こ瘫尘?以節(jié)點(diǎn)平衡解析法和有限元迭代計(jì)算法進(jìn)行懸索橋主纜線形和主纜無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度的分析計(jì)算。利用解析法計(jì)算時(shí),將懸索橋簡(jiǎn)化為加勁梁系統(tǒng)與主纜系統(tǒng)兩部分,分別考慮吊索與加勁梁錨固點(diǎn)處與主纜吊索點(diǎn)處在豎直平面內(nèi)的平衡條件,建立非線性方程組。以試錯(cuò)-修正求解法對(duì)非線性方程組進(jìn)行求解,得到懸索橋主纜成橋線形的解析解。進(jìn)一步求解與主纜張力和弦長(zhǎng)有關(guān)的三次方程,得到主纜單元的無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度。利用有限元法計(jì)算時(shí),以中跨主纜無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度作為迭代計(jì)算的初始值,根據(jù)節(jié)點(diǎn)平衡解析法求解得到的主纜無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度對(duì)此初始值進(jìn)行假定,采用剛性支承連續(xù)梁法進(jìn)行合理恒載吊索力的計(jì)算,運(yùn)用有限元軟件ANSYS建立全橋有限元模型,模擬懸索橋施工過(guò)程,進(jìn)行迭代計(jì)算,得到懸索橋空纜線形、成橋線形和主纜無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度。節(jié)點(diǎn)平衡解析計(jì)算和有限元迭代計(jì)算結(jié)果表明:(1)空纜狀態(tài)下,...

【文章頁(yè)數(shù)】：96 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 懸索橋的發(fā)展概述
        1.1.1 懸索橋的發(fā)展歷史
        1.1.2 世界上的懸索橋
    1.2 懸索橋的結(jié)構(gòu)受力與施工控制計(jì)算法
        1.2.1 懸索橋的受力特征
        1.2.2 懸索橋的結(jié)構(gòu)形式
        1.2.3 懸索橋的施工控制計(jì)算法
    1.3 懸索橋在豎向荷載作用下的分析
        1.3.1 彈性理論
        1.3.2 撓度理論
        1.3.3 有限位移理論
    1.4 本課題研究基礎(chǔ)
        1.4.1 本課題研究現(xiàn)狀
        1.4.2 本課題研究的意義
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
        1.5.1 本文研究的主要內(nèi)容
        1.5.2 技術(shù)路線
第2章 懸索橋纜索系統(tǒng)分析
    2.1 引言
    2.2 懸索橋纜索系統(tǒng)幾何非線性
        2.2.1 幾何非線性有限元分析方法
        2.2.2 非線性方程組的求解
        2.2.3 懸索橋幾何非線性影響因素
    2.3 懸索橋主纜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
        2.3.1 單索計(jì)算理論
        2.3.2 分段懸鏈線計(jì)算理論
        2.3.3 索鞍預(yù)偏與索夾安裝位置
    2.4 單纜分析的有限元計(jì)算
        2.4.1 有限元軟件單纜分析方法
        2.4.2 有限元軟件單纜分析算例
    2.5 本章小結(jié)
第3章 自錨式懸索橋恒載吊索力分析
    3.1 引言
    3.2 自錨式懸索橋設(shè)計(jì)的目標(biāo)成橋狀態(tài)
        3.2.1 橋塔內(nèi)力的目標(biāo)狀態(tài)
        3.2.2 加勁梁恒載內(nèi)力的目標(biāo)狀態(tài)
        3.2.3 成橋線形的目標(biāo)狀態(tài)
    3.3 自錨式懸索橋恒載吊索力計(jì)算理論
        3.3.1 均布質(zhì)量法
        3.3.2 最小彎曲能量法
        3.3.3 剛性支承連續(xù)梁法
    3.4 自錨式懸索橋恒載吊索力計(jì)算
        3.4.1 工程概況
        3.4.2 自錨式懸索橋施工過(guò)程分析
        3.4.3 自錨式懸索橋吊索索力計(jì)算
    3.5 本章小結(jié)
第4章 懸索橋主纜成橋線形解析計(jì)算法
    4.1 引言
    4.2 確定懸索橋主纜成橋線形的解析法
        4.2.1 相關(guān)理論概要
        4.2.2 簡(jiǎn)化分析模型
        4.2.3 節(jié)點(diǎn)平衡解析法分析步驟
    4.3 確定懸索橋主纜成橋線形的解析法求解
        4.3.1 試錯(cuò)-修正求解法
        4.3.2 懸索橋主纜成橋坐標(biāo)的解析解
    4.4 本章小結(jié)
第5章 懸索橋主纜線形的有限元計(jì)算法
    5.1 引言
    5.2 有限元程序建模
        5.2.1 計(jì)算模型
        5.2.2 結(jié)構(gòu)單元的選擇
        5.2.3 模型加載及邊界條件
    5.3 有限元計(jì)算分析方法
        5.3.1 全橋主程序分析
        5.3.2 主纜空纜線形分析
        5.3.3 施工過(guò)程模擬
    5.4 懸索橋主纜線形計(jì)算結(jié)果分析
        5.4.1 主纜空纜線形
        5.4.2 主纜成橋線形
        5.4.3 解析解與有限元解對(duì)比分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3765061