自錨式懸索橋以其優(yōu)美的造型成為城市橋梁建造方案的佳選。自錨式懸索橋不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響也不同,成橋過程中幾何非線性影響較大,經(jīng)過復(fù)雜的體系轉(zhuǎn)換后全橋內(nèi)力與線形基本不能進行調(diào)整,因此開展自錨式懸索橋初始平衡狀態(tài)確定和結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對全橋力學(xué)性能的影響具有重要工程應(yīng)用價值。本文的主要研究內(nèi)容有:（1）詳細介紹了懸索橋主纜找形分析的遞推-迭代計算方法,提出了一種可以考慮吊索順橋向傾斜的空間索面懸索橋主纜找形分析方法。針對懸索橋平面和空間纜索體系,分別運用E-M迭代算法和Steffens-Newton迭代算法對遞推計算過程中的控制變量進行修正,利用MATLAB軟件分別編寫了懸索橋平面和空間纜索找形程序;給出了考慮吊索順橋向傾斜的空間索面懸索橋主纜找形分析的計算流程和遞推計算過程中控制變量的修正算法。（2）提出了一種確定自錨式懸索橋合理成橋吊索力的方法。在全橋初始有限元模型建立的基礎(chǔ)上,采用溫度修正纜索單元無應(yīng)力長度,基于影響矩陣法迭代更新纜索單元溫度,直至滿足全橋線形優(yōu)化目標(biāo),此狀態(tài)下的吊索力即為合理成橋吊索力,并結(jié)合工程實例驗證了本方法的可行性,同時給出了影響矩陣的形成方法和吊索力... 

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 自錨式懸索橋研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 懸索橋纜索體系線形計算
    2.1 概述
    2.2 單索的線形計算理論
        2.2.1 拋物線理論
        2.2.2 近似懸鏈線理論
        2.2.3 精確懸鏈線理論
        2.2.4 精確懸鏈線方程的求解
    2.3 平面纜索體系的線形計算
        2.3.1 平面纜索體系的特點
        2.3.2 主纜首端張力分量初值的確定
        2.3.3 主跨纜索線形計算流程
        2.3.4 修正值的求解
        2.3.5 算例
    2.4 空間纜索體系的線形計算
        2.4.1 空間纜索體系的特點
        2.4.2 主纜首端張力分量初值的確定
        2.4.3 主跨纜索線形計算流程
        2.4.4 迭代求解方法
        2.4.5 算例
    2.5 考慮吊索順橋向傾斜的懸索橋空間主纜分析
        2.5.1 分段懸鏈線理論
        2.5.2 主纜找形求解流程
        2.5.3 索形求解的迭代方法
    2.6 本章小結(jié)
第三章 自錨式懸索橋合理成橋索力的確定
    3.1 自錨式懸索橋成橋狀態(tài)目標(biāo)
    3.2 成橋吊索豎向力初值的確定
        3.2.1 剛性支承連續(xù)梁法
        3.2.2 均布質(zhì)量法
    3.3 合理成橋吊索豎向力的確定
        3.3.1 懸索橋影響矩陣
        3.3.2 基于影響矩陣的懸索橋吊索索力優(yōu)化
    3.4 算例
        3.4.1 全橋線形優(yōu)化目標(biāo)
        3.4.2 合理成橋吊索力優(yōu)化過程
        3.4.3 優(yōu)化結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第四章 自錨式懸索橋初始平衡狀態(tài)的確定
    4.1 概述
    4.2 自錨式懸索橋幾何非線性
        4.2.1 幾何非線性影響因素
        4.2.2 幾何非線性分析方法
        4.2.3 幾何非線性求解方法
    4.3 自錨式懸索橋的平衡狀態(tài)分析
        4.3.1 初始平衡狀態(tài)分析理論
        4.3.2 自錨式懸索橋恒載狀態(tài)的確定
        4.3.3 算例
    4.4 本章小結(jié)
第五章 自錨式懸索橋靜力性能影響參數(shù)分析
    5.1 纜索結(jié)構(gòu)參數(shù)對纜索系統(tǒng)的影響
        5.1.1 主纜矢跨比對纜索系統(tǒng)的影響
        5.1.2 主纜抗拉剛度變化對纜索系統(tǒng)的影響
        5.1.3 吊索抗拉剛度變化對纜索系統(tǒng)的影響
    5.2 塔梁結(jié)構(gòu)參數(shù)對纜索系統(tǒng)的影響
        5.2.1 主塔抗壓剛度變化對纜索系統(tǒng)的影響
        5.2.2 主梁自重改變對纜索系統(tǒng)的影響
        5.2.3 主梁抗彎剛度改變對纜索系統(tǒng)的影響
    5.3 纜索結(jié)構(gòu)參數(shù)對塔梁系統(tǒng)的影響
        5.3.1 主纜矢跨比對塔梁系統(tǒng)的影響
        5.3.2 主纜抗拉剛度變化對塔梁系統(tǒng)的影響
        5.3.3 吊索抗拉剛度變化對塔梁系統(tǒng)的影響
    5.4 塔梁結(jié)構(gòu)參數(shù)對塔梁系統(tǒng)的影響
        5.4.1 主塔抗壓剛度變化對塔梁系統(tǒng)的影響
        5.4.2 主梁自重改變對塔梁系統(tǒng)的影響
        5.4.3 主梁抗彎剛度改變對塔梁系統(tǒng)的影響
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
附錄A
附錄B
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于影響矩陣理論的懸索橋索力優(yōu)化[J]. 王會利,秦泗鳳,李盛洋.  中國鐵道科學(xué). 2017(02)
[2]懸索橋主纜過三定點的精確線形數(shù)值解析計算方法[J]. 王邵銳,周志祥,高燕梅,唐輝.  計算力學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[3]考慮纜-梁聯(lián)合作用的自錨式懸索橋恒載狀態(tài)計算方法研究[J]. 王邵銳,周志祥,高燕梅,唐輝.  土木工程學(xué)報. 2015(08)
[4]大跨徑自錨式懸索橋主纜位移特性分析[J]. 王楨,吳海軍,周志祥,王身寧.  土木工程學(xué)報. 2015(07)
[5]基于分段懸鏈線理論的懸索分析矩陣迭代法[J]. 秦劍,夏擁軍.  工程設(shè)計學(xué)報. 2013(05)
[6]中國自錨式懸索橋發(fā)展綜述[J]. 蔡迎春,萬超,鄭元勛.  中外公路. 2013(04)
[7]自錨式懸索橋合理成橋狀態(tài)的實用計算方法[J]. 李小年,張小月,馬如進,陳艾榮.  公路交通科技. 2013(06)
[8]懸索橋主纜線形確定的常用精確解析算法比較及電算高效實現(xiàn)方法研究[J]. 景天虎,李桅,李青寧,張品樂.  西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(06)
[9]基于Steffens-Newton法的空間索形懸索橋初始平衡狀態(tài)分析[J]. 王曉明,郝憲武,段瑞芳.  計算力學(xué)學(xué)報. 2011(05)
[10]自錨式懸索橋空間纜索系統(tǒng)的求解方法[J]. 彭苗.  土木工程與管理學(xué)報. 2011(01)

博士論文
[1]空間自錨式懸索橋非線性分析與成橋狀態(tài)確定[D]. 彭苗.武漢理工大學(xué) 2008
[2]斜拉橋合理設(shè)計狀態(tài)確定與施工控制[D]. 顏東煌.湖南大學(xué) 2001

碩士論文
[1]獨塔自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)參數(shù)影響分析[D]. 李春燕.西南交通大學(xué) 2011
[2]空間索形自錨式懸索橋初始平衡狀態(tài)分析[D]. 王曉明.長安大學(xué) 2007



本文編號：3686942