[碩士]大跨懸索橋靜動力及敏感參數(shù)仿真計算研究

內(nèi)容簡介

　　[碩士]大跨懸索橋靜動力及敏感參數(shù)仿真計算研究　　學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：長沙理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2011　　懸索橋是當(dāng)今人們修建大跨徑、超大跨徑橋梁的首選橋型之一，大跨懸索橋的靜動力特性分析是懸索橋設(shè)計和施工的關(guān)鍵。理論和實踐表明，懸索橋具有很強的非線性，不能簡單地按線性結(jié)構(gòu)的分析方法進(jìn)行。以往的學(xué)者在研究懸索橋的靜動力特性時，往往只考慮了懸索橋部分構(gòu)件的非線性。隨著跨越江河、峽谷、海峽的大跨徑、超大跨徑懸索橋的建設(shè)，深入研究大跨懸索橋靜動力整體非線性特性成為了一項極為迫切的任務(wù)。本文在已有研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，以某在建大跨度懸索橋為工程背景，主要進(jìn)行了一下研究工作:　　 1、通過查閱文獻(xiàn)，本文系統(tǒng)地論述了懸索橋的計算理論和方法，通過對計算理論和方法的比較和分析，選取了適合于具有結(jié)構(gòu)大位移的懸索橋的靜動力計算理論和方法?！　? 2、運用大型有限元軟件建立了該橋的全橋三維有限元模型，求得成橋狀態(tài)下主纜的線形，運用有限元程序進(jìn)行了該橋的逆施工階段分析，得出各個施工階段的主纜線形并最終得出主纜的空纜線形。通過對主索鞍預(yù)偏量的分析，得出各個施工階段的主索鞍頂推量及頂推階段。　　 3、分析了該橋的自振特性，通過分析發(fā)現(xiàn)該橋的自振周期比較長，一階振型的周期達(dá)到12.588秒，說明該橋具有較強的柔性，研究該橋的地震反應(yīng)時不宜采用反應(yīng)譜方法;一階振型為反對稱豎彎說明該橋的豎向抗彎剛度較差。運用動態(tài)時程法分析了該橋的抗震性能。通過分析順橋向+豎向、橫橋向+豎向兩種工況的人工地震動的結(jié)果表明豎向地震動的影響可控制結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計。主塔塔頂在承受地震荷載時會產(chǎn)生較大的彎矩，還會出現(xiàn)拉應(yīng)力，抗震設(shè)計時應(yīng)該注意到這一點?！　? 4、運用大型有限元程序，通過改變該橋的自重、溫度、索塔剛度和邊界條件等結(jié)構(gòu)敏感參數(shù)，通過分析計算結(jié)果得出，這些結(jié)構(gòu)參數(shù)對大跨懸索橋的線形都有一定的影響，對跨中撓度影響最大。而各參數(shù)中結(jié)構(gòu)自重對懸索橋線形影響是最大的，其次是溫度的影響，相對于自重和溫度的影響，索塔剛度和邊界條件對懸索橋的線形影響相對較小。

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