基于有限元的斜拉橋結(jié)構(gòu)受力性能研究
本文關(guān)鍵詞:基于有限元的斜拉橋結(jié)構(gòu)受力性能研究
【摘要】:隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,橋梁建設(shè)也不斷向更大跨度更復(fù)雜結(jié)構(gòu)方向發(fā)展,斜拉橋以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)成為現(xiàn)代大跨徑橋梁的主要形式之一。本文基于ANSYS大型有限元軟件,以某實(shí)際斜拉橋?yàn)榈湫桶咐?研究分析了斜拉橋在不同荷載工況、溫度變化、換索、鋼絲銹蝕等條件下索力的變化規(guī)律,并得到以下結(jié)論:(1)對于斜拉橋,索力絕大部分由恒載引起。塔的垂直索對整體高程和其他索力影響較大,該索起到了等效支座的作用。(2)溫度影響對于斜拉橋而言,不能簡單的說有利或者不利。溫度升高時(shí),索B1-B11、A11-A6減小,索A5-T1增大,且其影響大大小于銹蝕造成的影響。(3)模態(tài)分析表明:主梁及系梁為薄弱環(huán)節(jié);該橋?yàn)榈湫偷拈L周期結(jié)構(gòu);銹蝕使得橋梁動(dòng)力特性有所變化,但是幅度甚小,尚不能以動(dòng)力特性對銹蝕狀況做出判斷。(4)換索時(shí),全橋的索力均有變化,包括相鄰塔的索索力,反映出索之間的相互影響不可忽視;換索時(shí)不一定所有索力會變大,有的索力會減小。(5)銹蝕10%使得索A11-A1、B6-B11索力增大,索T1-B5索力減小,但是幅度都不大;銹蝕10%情況下,部分索的安全系數(shù)已經(jīng)不滿足規(guī)范要求。
【關(guān)鍵詞】:斜拉橋 銹蝕 有限元 換索
【學(xué)位授予單位】:鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U441;U448.27
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-12
- 1.1 研究背景及研究意義8
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
- 1.2.1 研究方向10
- 1.2.2 建模方法10-11
- 1.3 本文研究內(nèi)容11-12
- 2 斜拉橋非線性計(jì)算模型的建立12-19
- 2.1 引言12
- 2.2 有限元法求解橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)問題的基本原理12-13
- 2.3 斜拉橋有限元計(jì)算模型的建立13-18
- 2.3.1 橋梁概況13-14
- 2.3.2 目前已有的建模方式簡介14-16
- 2.3.3 本文采用的建模方式16-18
- 2.4 本章小結(jié)18-19
- 3 基于有限元的斜拉橋靜力與動(dòng)力特性分析19-37
- 3.1 斜拉橋靜力特性分析19-30
- 3.1.1 成橋索力的確定19-21
- 3.1.2 施加荷載計(jì)算21-29
- 3.1.3 橋梁靜荷載下索力對比分析29-30
- 3.2 斜拉橋動(dòng)力特性分析30-36
- 3.2.1 模態(tài)提取方法31-32
- 3.2.2 模態(tài)數(shù)及振型32-36
- 3.3 本章小結(jié)36-37
- 4 換索與鋼絲銹蝕對斜拉橋受力性能的影響37-100
- 4.1 換索引起的斜拉橋受力性能的變化37-86
- 4.1.1 索力控制37
- 4.1.2 換索方案對比及索力變化影響37-86
- 4.1.3 換索索力變化規(guī)律86
- 4.2 鋼絲銹蝕引起的斜拉橋受力性能的變化86-99
- 4.2.1 拉索銹蝕成因及影響86-87
- 4.2.2 拉索銹蝕的模擬87-98
- 4.2.3 拉索銹蝕對索力影響的對比分析98-99
- 4.3 本章小結(jié)99-100
- 5 結(jié)論與展望100-102
- 5.1 結(jié)論100-101
- 5.2 展望101-102
- 參考文獻(xiàn)102-105
- 致謝105
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