主纜布置對三塔懸索橋受力影響分析
發(fā)布時間:2023-12-09 11:39
近幾年,有著跨越能力強(qiáng)和綜合成本低等優(yōu)點(diǎn)的多塔懸索橋備受橋梁界關(guān)注,但在最不利荷載工況下,多塔懸索橋主梁撓度過大、中塔受力復(fù)雜和主纜在中塔鞍座處抗滑移系數(shù)不足等因素限制了多塔懸索橋的進(jìn)一步發(fā)展。為解決這些問題,本文從三塔懸索橋主纜布置形式入手,運(yùn)用解析計(jì)算和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,分析不同主纜布置形式對三塔懸索橋整體剛度、成橋靜力和結(jié)構(gòu)變形的影響。具體分析與研究工作如下:本文總結(jié)了現(xiàn)有懸索橋主纜布置形式的演變過程,并對三塔懸索橋中塔受力復(fù)雜解決辦法進(jìn)行總結(jié)分析,提出三塔四索面懸索橋這一結(jié)構(gòu)體系。根據(jù)懸索橋已有主纜線形計(jì)算理論,探索適用于三塔懸索橋主纜線形的計(jì)算方法。最終得出擁有大柔度、長跨徑和密布吊桿的三塔懸索橋在主纜線形計(jì)算時,節(jié)線法、拋物線法和懸鏈線法三者計(jì)算的結(jié)果相差在毫米數(shù)量級范圍內(nèi),可知這三種方法均可以在三塔懸索橋建立有限元模型時提供坐標(biāo)數(shù)據(jù),完善三塔懸索橋在Midas/civil中不能直接用懸索橋建模助手進(jìn)行建模的缺陷。闡述了懸索橋分析的有關(guān)理論,并對均布荷載作用時,高低纜索間的荷載重新分配表達(dá)式進(jìn)行了推導(dǎo)優(yōu)化,提高了由荷載引起主纜垂度改變量的計(jì)算精度。根據(jù)等效彈簧剛度原理,...
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 多塔懸索橋的發(fā)展
1.2.1 多塔懸索橋的發(fā)展階段
1.2.2 多塔懸索橋的研究現(xiàn)狀
1.3 多塔懸索橋四索面布置的提出
1.3.1 懸索橋主纜布置的演進(jìn)
1.3.2 三塔懸索橋復(fù)雜受力與變形的解決方法
1.4 本文的選題背景意義及主要工作
第二章 三塔懸索橋空間分析理論
2.1 引言
2.2 三塔懸索橋初始平衡主纜線形計(jì)算
2.2.1 節(jié)線法
2.2.2 拋物線計(jì)算方法
2.2.3 懸鏈線法
2.3 三塔懸索橋靜力計(jì)算理論
2.3.1 三塔雙索面懸索橋主纜等效彈簧剛度
2.3.2 主纜等效彈簧剛度計(jì)算方法
2.3.3 三塔四索面懸索橋分析理論
2.4 有限元模型
2.4.1 模型主要構(gòu)件特性
2.4.2 有限元模型的建立
2.4.3 初始平衡狀態(tài)分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 三塔四索面懸索橋非線性分析
3.1 理論推導(dǎo)
3.1.1 等效力學(xué)模型
3.1.2 加載跨主纜兩端等效彈簧剛度
3.1.3 塔頂位移求解
3.1.4 跨中撓度求解
3.1.5 計(jì)算流程
3.1.6 實(shí)例驗(yàn)證及分析
3.2 影響因素分析
3.2.1 垂跨比及高低纜橋面恒載分配比例
3.2.2 橋塔縱向抗推剛度
3.3 三塔雙索面懸索橋變形分析
3.3.1 跨中撓度求解
3.3.2 計(jì)算流程
3.3.3 實(shí)例驗(yàn)證及分析
3.4 變形性能對比分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 不同主纜布置中塔剛度計(jì)算及取值范圍
4.1 引言
4.2 三塔四索面懸索橋中塔剛度上下限
4.2.1 三塔四索面懸索橋中塔剛度下限
4.2.2 三塔四索面懸索橋中塔剛度上限
4.2.3 中塔適宜剛度取值范圍
4.3 三塔雙索面懸索橋中塔剛度取值分析
4.3.1 中塔剛度下限值估算
4.3.2 中塔剛度上限值估算
4.4 中塔適宜剛度取值范圍
4.5 對比分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 本文主要研究結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號:3871499
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 多塔懸索橋的發(fā)展
1.2.1 多塔懸索橋的發(fā)展階段
1.2.2 多塔懸索橋的研究現(xiàn)狀
1.3 多塔懸索橋四索面布置的提出
1.3.1 懸索橋主纜布置的演進(jìn)
1.3.2 三塔懸索橋復(fù)雜受力與變形的解決方法
1.4 本文的選題背景意義及主要工作
第二章 三塔懸索橋空間分析理論
2.1 引言
2.2 三塔懸索橋初始平衡主纜線形計(jì)算
2.2.1 節(jié)線法
2.2.2 拋物線計(jì)算方法
2.2.3 懸鏈線法
2.3 三塔懸索橋靜力計(jì)算理論
2.3.1 三塔雙索面懸索橋主纜等效彈簧剛度
2.3.2 主纜等效彈簧剛度計(jì)算方法
2.3.3 三塔四索面懸索橋分析理論
2.4 有限元模型
2.4.1 模型主要構(gòu)件特性
2.4.2 有限元模型的建立
2.4.3 初始平衡狀態(tài)分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 三塔四索面懸索橋非線性分析
3.1 理論推導(dǎo)
3.1.1 等效力學(xué)模型
3.1.2 加載跨主纜兩端等效彈簧剛度
3.1.3 塔頂位移求解
3.1.4 跨中撓度求解
3.1.5 計(jì)算流程
3.1.6 實(shí)例驗(yàn)證及分析
3.2 影響因素分析
3.2.1 垂跨比及高低纜橋面恒載分配比例
3.2.2 橋塔縱向抗推剛度
3.3 三塔雙索面懸索橋變形分析
3.3.1 跨中撓度求解
3.3.2 計(jì)算流程
3.3.3 實(shí)例驗(yàn)證及分析
3.4 變形性能對比分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 不同主纜布置中塔剛度計(jì)算及取值范圍
4.1 引言
4.2 三塔四索面懸索橋中塔剛度上下限
4.2.1 三塔四索面懸索橋中塔剛度下限
4.2.2 三塔四索面懸索橋中塔剛度上限
4.2.3 中塔適宜剛度取值范圍
4.3 三塔雙索面懸索橋中塔剛度取值分析
4.3.1 中塔剛度下限值估算
4.3.2 中塔剛度上限值估算
4.4 中塔適宜剛度取值范圍
4.5 對比分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 本文主要研究結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號:3871499
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