非對稱斜拉橋索力計算方法及影響因素研究
發(fā)布時間:2024-03-04 03:01
斜拉索是斜拉橋不可或缺的受力構件,有著舉足輕重的地位,斜拉索的索力值又是評估拉索結構安全與否的重要參數(shù)。在工程實際中,斜拉橋的索力多用頻率法進行測量,當斜拉索未安裝減振器時,將采集的頻率代入索力簡化公式,得到的索力滿足工程要求;但是當斜拉索安裝上減振器后,此時將采集的頻率代入索力簡化公式計算得到的索力較實際索力誤差較大,表明索力簡化計算公式已滿足不了安裝了減振器的斜拉索的索力計算。本論文以某獨塔雙索面非對稱斜拉橋為工程背景,對無減振器拉索自由振動的解析解分析以及一般邊界條件下的索力計算公式分析,同時分析考慮抗彎剛度時的索力計算公式,并用實際工程數(shù)據(jù)來對比考慮抗彎剛度的索力計算值與不考慮抗彎剛度的索力計算值;用能量法推導帶減振器的斜拉索索力計算公式,并用實際工程數(shù)據(jù)來驗證公式,采用有限元軟件建立全橋空間有限元模型,計算分析溫度效應對索力的影響;同時模擬斜拉索斷索,并分析斜拉索斷索工況下對索力的影響。通過對工程實例及有限元模型進行分析,結果表明:(1)對于該種類型的非對稱斜拉橋的斜拉索而言,實際工程中可忽略抗彎剛度的影響。(2)用能量法推導的索力公式是正確的,是滿足實際工程要求的。(3)非...
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 斜拉橋發(fā)展概述
1.2 斜拉橋的特點
1.2.1 斜拉橋的結構特點
1.2.2 非對稱斜拉橋的特點
1.3 索力確定方法
1.4 頻率法計算索力研究現(xiàn)狀
1.4.1 未考慮減振器頻率—索力計算方法的研究現(xiàn)狀
1.4.2 考慮減振器頻率—索力計算方法的研究現(xiàn)狀
1.5 研究的目的及意義
1.6 本文的主要研究內容
2 無減振器的斜拉索索力的計算方法
2.1 斜拉索靜力線形的解析解
2.2 斜拉索運動微分方程
2.2.1 斜拉索線形分析
2.2.2 斜拉索運動微分方程
2.3 頻率-索力計算公式的影響因素
2.3.1 索抗彎剛度的影響
2.3.2 垂度的影響
2.3.3 斜度的影響
2.3.4 減振器的影響
2.4 本章小結
3 帶減振器的斜拉索索力的計算方法
3.1 減振器的剛度與索力關系
3.2 能量法推導帶減振器的斜拉索索力計算公式
3.2.1 斜拉索在單側減振器下的振動理論
3.2.2 索力表達式推導
3.2.3 索力公式處理
3.3 算例驗證
3.3.1 實際工程數(shù)據(jù)驗證本文公式
3.3.2 幾種索力計算方法比較
3.4 本章小結
4 非對稱斜拉橋溫度效應對索力影響分析
4.1 工程概況
4.1.1 主要技術指標
4.1.2 主梁結構形式
4.1.3 主塔結構形式
4.1.4 拉索基本構造
4.2 全橋有限元模型建立
4.2.1 主梁的模擬
4.2.2 主塔的模擬
4.2.3 斜拉索的模擬
4.2.4 邊界條件的模擬
4.2.5 全橋有限元模型
4.3 單一溫度工況對索力影響分析
4.3.1 溫度工況介紹
4.3.2 整體升降溫下拉索索力變化
4.3.3 主梁溫度梯度下拉索索力變化
4.3.4 主塔左右側溫差下拉索索力變化
4.3.5 索梁(塔)溫差下拉索索力變化
4.4 組合工況下對索力影響分析
4.4.1 各單一溫度工況對索力影響大小比較
4.4.2 組合工況下溫度效應對索力影響分析
4.5 本章小結
5 非對稱斜拉橋斷索對索力影響分析
5.1 斜拉索斷索的組合方式
5.2 斷單索對索力的影響
5.2.1 斷單根短索時拉索索力變化
5.2.2 斷單根中長索時拉索索力變化
5.2.3 斷單根長索時拉索索力變化
5.3 斷雙索對索力的影響
5.3.1 斷雙短索時拉索索力變化
5.3.2 斷雙中長索時拉索索力變化
5.3.3 斷雙長索時拉索索力變化
5.4 本章小結
6 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3918792
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 斜拉橋發(fā)展概述
1.2 斜拉橋的特點
1.2.1 斜拉橋的結構特點
1.2.2 非對稱斜拉橋的特點
1.3 索力確定方法
1.4 頻率法計算索力研究現(xiàn)狀
1.4.1 未考慮減振器頻率—索力計算方法的研究現(xiàn)狀
1.4.2 考慮減振器頻率—索力計算方法的研究現(xiàn)狀
1.5 研究的目的及意義
1.6 本文的主要研究內容
2 無減振器的斜拉索索力的計算方法
2.1 斜拉索靜力線形的解析解
2.2 斜拉索運動微分方程
2.2.1 斜拉索線形分析
2.2.2 斜拉索運動微分方程
2.3 頻率-索力計算公式的影響因素
2.3.1 索抗彎剛度的影響
2.3.2 垂度的影響
2.3.3 斜度的影響
2.3.4 減振器的影響
2.4 本章小結
3 帶減振器的斜拉索索力的計算方法
3.1 減振器的剛度與索力關系
3.2 能量法推導帶減振器的斜拉索索力計算公式
3.2.1 斜拉索在單側減振器下的振動理論
3.2.2 索力表達式推導
3.2.3 索力公式處理
3.3 算例驗證
3.3.1 實際工程數(shù)據(jù)驗證本文公式
3.3.2 幾種索力計算方法比較
3.4 本章小結
4 非對稱斜拉橋溫度效應對索力影響分析
4.1 工程概況
4.1.1 主要技術指標
4.1.2 主梁結構形式
4.1.3 主塔結構形式
4.1.4 拉索基本構造
4.2 全橋有限元模型建立
4.2.1 主梁的模擬
4.2.2 主塔的模擬
4.2.3 斜拉索的模擬
4.2.4 邊界條件的模擬
4.2.5 全橋有限元模型
4.3 單一溫度工況對索力影響分析
4.3.1 溫度工況介紹
4.3.2 整體升降溫下拉索索力變化
4.3.3 主梁溫度梯度下拉索索力變化
4.3.4 主塔左右側溫差下拉索索力變化
4.3.5 索梁(塔)溫差下拉索索力變化
4.4 組合工況下對索力影響分析
4.4.1 各單一溫度工況對索力影響大小比較
4.4.2 組合工況下溫度效應對索力影響分析
4.5 本章小結
5 非對稱斜拉橋斷索對索力影響分析
5.1 斜拉索斷索的組合方式
5.2 斷單索對索力的影響
5.2.1 斷單根短索時拉索索力變化
5.2.2 斷單根中長索時拉索索力變化
5.2.3 斷單根長索時拉索索力變化
5.3 斷雙索對索力的影響
5.3.1 斷雙短索時拉索索力變化
5.3.2 斷雙中長索時拉索索力變化
5.3.3 斷雙長索時拉索索力變化
5.4 本章小結
6 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3918792
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