本文關(guān)鍵詞：設(shè)置加勁索的三塔兩跨懸橋結(jié)構(gòu)特性分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近些年來,為了適應大型跨江、跨海工程建設(shè)的需要,新穎的多塔懸索橋方案在國內(nèi)外大跨徑橋梁的初步設(shè)計階段多次被提出、論證。中國的泰州大橋、馬鞍山三塔兩跨懸索橋、鸚鵡洲三塔四跨懸索橋的建設(shè),開創(chuàng)了建設(shè)現(xiàn)代大跨多塔懸索橋建設(shè)的先河,多塔懸索橋亦已成為橋梁工程領(lǐng)域最重要的研究領(lǐng)域之一。國內(nèi)基于三座大橋及其相關(guān)中塔效應理論的深化認識,為多塔懸索橋多種形式的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。本文首先簡要總結(jié)了多塔懸索橋的發(fā)展以及懸索橋計算理論的發(fā)展,針對三塔兩跨懸索橋中塔縱向剛度不足的缺點,在泰州大橋中塔效應再認識的基礎(chǔ)上,再次提出并研究用加勁索將各主塔塔頂連接起來以延伸邊塔塔頂富余約束來提高懸索橋整體剛度的方案,即設(shè)置加勁索的多塔懸索橋方案。本文通過理論分析與有限元計算兩種方法來驗證加勁索對提高全橋整體剛度的技術(shù)可行性。理論分析方面,將懸索橋常用理論方法—撓度理論代換梁法、重力剛度法和結(jié)構(gòu)力學漸進法拓展至設(shè)置加勁索的三塔兩跨懸索橋這一橋型,推導了相應的計算公式,提出了相關(guān)的計算步驟和流程。在馬鞍山大橋中塔效應理論的基礎(chǔ)上,提出了適應設(shè)置加勁索的拓展的中塔理論,并據(jù)此提出了關(guān)鍵構(gòu)件主塔及加勁索的參數(shù)確定條件。在改進的馬鞍山大橋有限元模型基礎(chǔ)上,建立設(shè)置加勁索三塔兩跨懸索橋有限元模型,驗證了拓展中塔效應理論的正確性,初步證明了設(shè)置加勁索的三塔懸索橋的技術(shù)可行性。根據(jù)有限元模型和開發(fā)的基于撓度理論、重力剛度法和結(jié)構(gòu)力學漸近法的MATLAB軟件的計算結(jié)果的對比分析,驗證了理論方法的誤差在允許范圍內(nèi)。根據(jù)重力剛度法對設(shè)置加勁索的三塔兩跨懸索橋進行了參數(shù)分析,提出了加勁索的錨固方法。三塔兩跨懸索橋的動力分析,包含自由振動特性分析以及非線性靜風穩(wěn)定性分析,主要采用有限元方法。動力性能分析表明,設(shè)置加勁索三塔兩跨懸索橋與常規(guī)三塔兩跨懸索橋相比自振基頻較大,采用彈性索體系可以提高漂移振型出現(xiàn)頻率和豎向抗彎剛度,與其他加勁梁約束體系相比抗風性能最優(yōu);固結(jié)體系明顯增強自振基頻與扭轉(zhuǎn)剛度,但降低了扭轉(zhuǎn)發(fā)散臨界風速。全橋失穩(wěn)模態(tài)為彎扭耦合的靜風失穩(wěn)模態(tài),初始風攻角為-3°時隨著風速加大懸索橋的重力剛度增大,結(jié)構(gòu)不會出現(xiàn)靜風失穩(wěn)現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】：三塔兩跨懸索橋 加勁索 中塔效應 撓度理論 加勁梁約束體系 靜風穩(wěn)定性
【學位授予單位】：南京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U448.25
【目錄】：

• 致謝3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 引言9
• 1.2 懸索橋的發(fā)展9-13
• 1.2.1 多塔懸索橋的發(fā)展9-12
• 1.2.2 懸索橋計算理論的發(fā)展12-13
• 1.3 三塔懸索橋的研究現(xiàn)狀和研究意義13-18
• 1.3.1 三塔懸索橋研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.2 三塔懸索橋的力學特性認識的再發(fā)展—中塔效應15-16
• 1.3.3 提高三塔懸索橋縱向剛度方法的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.4 研究意義17-18
• 1.4 研究內(nèi)容和研究方法18-20
• 1.4.1 研究內(nèi)容18
• 1.4.2 研究方法18-20
• 第2章 設(shè)置加勁索的三塔兩跨懸索橋靜力分析理論方法20-40
• 2.1 設(shè)置加勁索的三塔兩跨懸索橋撓度理論代換梁法20-26
• 2.1.1 單跨懸索橋撓度理論代換梁法基本方程及方程的解20-23
• 2.1.2 設(shè)置加勁索的三塔兩跨懸索橋撓度理論代換梁法理論公式23-26
• 2.1.2.1 方程的建立23-25
• 2.1.2.2 求解步驟25-26
• 2.2 設(shè)置加勁索的三塔兩跨懸索橋重力剛度法26-34
• 2.2.1 加勁索的剛度分析27-30
• 2.2.2 單跨懸索橋重力剛度法基本方程及方程的解30-32
• 2.2.2.1 基本方程建立30-31
• 2.2.2.2 集中活載的撓度31
• 2.2.2.3 均布活載的撓度31-32
• 2.2.3 設(shè)置加勁索的三塔兩跨懸索橋重力剛度法理論公式32-34
• 2.2.3.1 方程的建立32-33
• 2.2.3.2 求解步驟33-34
• 2.3 設(shè)置加勁索的三塔兩跨懸索橋結(jié)構(gòu)力學漸進法34-38
• 2.3.1 結(jié)構(gòu)力學漸進法的概念與求解步驟34-35
• 2.3.2 單跨懸索橋結(jié)構(gòu)力學漸進法基本方程及方程的解35-36
• 2.3.2.1 單索基本方程35
• 2.3.2.2 均布荷載下纜索水平力方程35-36
• 2.3.2.3 端部位移纜索水平力方程36
• 2.3.3 設(shè)置加勁索的三塔兩跨懸索橋結(jié)構(gòu)力學漸進法理論公式36-38
• 2.3.3.1 方程的建立36-37
• 2.3.3.2 求解步驟37-38
• 2.4 理論方法集成軟件設(shè)計與開發(fā)38-39
• 2.5 本章小結(jié)39-40
• 第3章 設(shè)置加勁索的三塔兩跨懸索橋靜力性能分析40-56
• 3.1 設(shè)置加勁索的“擴展的中塔效應”40-41
• 3.2 馬鞍山三塔懸索橋基準模型及中塔適宜區(qū)間41-44
• 3.2.1 馬鞍山大橋工程背景41-43
• 3.2.2 馬鞍山大橋有限元模型43
• 3.2.3 馬鞍山大橋中塔剛度適宜區(qū)間43-44
• 3.3 設(shè)置加勁索的三塔懸索橋結(jié)構(gòu)可行性驗證44-46
• 3.3.1 設(shè)置加勁索的有限元模型44-45
• 3.3.2 設(shè)置加勁索的可行性分析45-46
• 3.4 設(shè)置加勁索的三塔懸索橋理論方法的驗證46-47
• 3.5 設(shè)置加勁索的三塔兩跨懸索橋理論方法力學參數(shù)研究47-55
• 3.5.1 中塔剛度48-50
• 3.5.2 加勁索面積50-52
• 3.5.3 加勁索垂跨比52-55
• 3.6 本章小結(jié)55-56
• 第4章 設(shè)置加勁索的三塔兩跨懸索橋動力性能分析56-74
• 4.1 自由振動特性分析56-64
• 4.1.1 設(shè)置加勁索的三塔兩跨懸索橋自由振動特性分析56-59
• 4.1.2 不同加勁梁約束體系自由振動分析59-64
• 4.2 非線性靜風穩(wěn)定性分析64-72
• 4.2.1 非線性靜風荷載計算法65-66
• 4.2.2 幾何非線性屈曲分析66-68
• 4.2.3 不同加勁梁約束體系穩(wěn)定性分析68-70
• 4.2.4 初始風攻角對靜風穩(wěn)定性的影響70-72
• 4.3 本章小結(jié)72-74
• 第5章 結(jié)論與展望74-75
• 5.1 結(jié)論74
• 5.2 展望74-75
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文75-76
• 參考文獻76-79

【參考文獻】

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3 張文明;王溧;劉釗;;基于應變能的三塔懸索橋靜風失穩(wěn)形態(tài)分析[J];橋梁建設(shè);2013年05期

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉斌;三塔懸索橋振動特性的研究[D];西南交通大學;2009年

  本文關(guān)鍵詞：設(shè)置加勁索的三塔兩跨懸橋結(jié)構(gòu)特性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：295655