本文關(guān)鍵詞：大跨徑懸索橋主纜線形分析

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【摘要】：懸索橋是由主纜、主塔、加勁梁、吊索等部件組成的跨越能力最強(qiáng)的一種橋型,其主纜受拉,有較高的材料利用效率。隨著科學(xué)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步,懸索橋跨徑也在不斷增大。主纜作為懸索橋結(jié)構(gòu)體系中的核心承重構(gòu)件,其線形易受到施工現(xiàn)場(chǎng)條件、臨時(shí)設(shè)施和環(huán)境溫度的影響,因此主纜線形的精確計(jì)算在懸索橋施工控制中顯得尤為重要。主纜成橋線形是懸索橋成橋狀態(tài)結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ),主纜成橋構(gòu)形直接影響到結(jié)構(gòu)整體受力的分配,此外主纜的無應(yīng)力長(zhǎng)度、吊桿的無應(yīng)力長(zhǎng)度和吊點(diǎn)位置等參數(shù)將由主纜形狀決定,這些參數(shù)在懸索橋設(shè)計(jì)和施工控制中至關(guān)重要;空纜線形和主纜無應(yīng)力索長(zhǎng)精確計(jì)算分析是達(dá)到理想成橋狀態(tài)的前提;在懸索橋的施工過程中必須精確控制主纜空纜狀態(tài)的線形,因?yàn)橐坏⿷宜鳂虻闹骼|架設(shè)完成后,其幾何線形調(diào)整的難度非常大;因此研究分析主纜線形、無應(yīng)力索長(zhǎng)及空纜線形的影響參數(shù)是很有意義的。文章前半部分以研究精確計(jì)算大跨徑懸索橋主纜線形和無應(yīng)力索長(zhǎng)為目標(biāo),深入分析了主纜線形和無應(yīng)力索長(zhǎng)計(jì)算的解析法和有限元法,如拋物線法、分段懸鏈線法、有限元法等。從主纜空纜線形到成橋線形,并考慮施工階段主纜線形,完成懸索橋主纜線形的系統(tǒng)分析。并基于依托工程,比較了各種主纜線形和無應(yīng)力索長(zhǎng)計(jì)算方法的計(jì)算成果,系統(tǒng)研究各種計(jì)算方法的優(yōu)劣,并給出大跨徑懸索橋主纜線形和無應(yīng)力索長(zhǎng)精確計(jì)算的建議,拋物線法精度不高,不適用于大跨徑懸索橋主纜線形計(jì)算,但可以較為精確的得到無吊桿索段的成橋線形;用分段懸鏈線法或有限元法可得到精確成橋線形和無應(yīng)力索長(zhǎng),用懸鏈線法或有限元法可得到精確空纜線形。文章后半部分以提高施工過程中主纜線形精度為目標(biāo),基于依托工程,分析了主纜線形的幾個(gè)重要影響參數(shù),包括主纜彈性模量、索股自重、主纜跨度和溫度影響,研究出空纜線形與影響參數(shù)之間的數(shù)學(xué)規(guī)律,并得出相應(yīng)實(shí)用結(jié)論,為實(shí)際工程中懸索橋空纜線形的精確搭設(shè)和調(diào)整提供技術(shù)支持,并分析得出空纜線形與成橋線形參數(shù)敏感性關(guān)系,可通過空纜狀態(tài)的主纜控制點(diǎn)高程變化量直接得出成橋狀態(tài)主纜控制點(diǎn)高程變化量。
【關(guān)鍵詞】：懸索橋 成橋線形 空纜線形 無應(yīng)力索長(zhǎng) 解析法 有限元法 影響參數(shù)
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U448.25
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 概述10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文主要研究目的及內(nèi)容14-17
• 1.3.1 本文研究目的14
• 1.3.2 本文研究的主要內(nèi)容14-16
• 1.3.3 本文研究的技術(shù)路線16-17
• 第二章 懸索橋分析理論和主纜線形計(jì)算方法17-39
• 2.1 懸索橋分析理論17-20
• 2.1.1 彈性理論17-18
• 2.1.2 撓度理論18-19
• 2.1.3 非線性有限元理論19-20
• 2.2 主纜成橋線形計(jì)算方法20-35
• 2.2.1 拋物線法20-24
• 2.2.2 分段懸鏈線法24-29
• 2.2.3 有限元法29-35
• 2.3 主纜空纜線形計(jì)算方法35-38
• 2.3.1 懸鏈線法35-37
• 2.3.2 有限元法37-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第三章 懸索橋主纜線形計(jì)算分析39-80
• 3.1 工程概況39-52
• 3.1.1 依托工程簡(jiǎn)介39-47
• 3.1.2 主要材料特性47
• 3.1.3 主纜設(shè)計(jì)點(diǎn)坐標(biāo)47-50
• 3.1.4 主纜下料長(zhǎng)度50-52
• 3.2 主纜成橋線形計(jì)算分析52-61
• 3.2.1 拋物線法52-53
• 3.2.2 分段懸鏈線法53-54
• 3.2.3 有限元法54-56
• 3.2.4 成橋線形對(duì)比分析56-61
• 3.3 主纜空纜線形計(jì)算分析61-68
• 3.3.1 懸鏈線法61-62
• 3.3.2 有限元法62-64
• 3.3.3 空纜線形對(duì)比分析64-68
• 3.4 主纜施工階段線形分析68-74
• 3.4.1 施工過程模擬68-70
• 3.4.2 施工階段主纜控制點(diǎn)變化分析70-74
• 3.5 主纜線形計(jì)算方法適用性分析74-78
• 3.5.1 主纜成橋線形計(jì)算方法適用性74-76
• 3.5.2 主纜空纜線形計(jì)算方法適用性76-78
• 3.6 本章小結(jié)78-80
• 第四章 主纜無應(yīng)力索長(zhǎng)計(jì)算分析80-91
• 4.1 拋物線法80-81
• 4.2 分段懸鏈線法81-82
• 4.3 有限元法82-85
• 4.4 索鞍無應(yīng)力索長(zhǎng)修正85-87
• 4.4.1 計(jì)算理論85-87
• 4.4.2 修正結(jié)果87
• 4.5 無應(yīng)力索長(zhǎng)對(duì)比分析87-90
• 4.6 本章小結(jié)90-91
• 第五章 主纜線形參數(shù)影響分析91-111
• 5.1 主纜線形影響參數(shù)91-92
• 5.2 主纜彈性模量影響92-97
• 5.2.1 彈性模量方案選取92-93
• 5.2.2 彈性模量對(duì)主纜線形影響分析93-97
• 5.3 索股自重影響97-101
• 5.3.1 索股自重荷載集度方案選取97
• 5.3.2 索股自重對(duì)主纜線形影響分析97-101
• 5.4 主纜跨度影響101-104
• 5.4.1 主纜跨度方案選取101-102
• 5.4.2 主纜跨度對(duì)主纜線形影響分析102-104
• 5.5 溫度影響104-110
• 5.5.1 溫度效應(yīng)計(jì)算原理104-105
• 5.5.2 溫度變化方案選取105-106
• 5.5.3 溫度變化對(duì)主纜線形影響分析106-110
• 5.6 本章小結(jié)110-111
• 結(jié)論與展望111-113
• 參考文獻(xiàn)113-116
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果116-117
• 致謝117

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1074968