[碩士]大跨度懸索橋主纜成橋線形分析

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　　[碩士]大跨度懸索橋主纜成橋線形分析　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵路工程　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：武漢理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2006　　懸索橋是由主纜、主塔、加勁梁、吊索等構(gòu)成的組合體系，因其主纜受拉力，材料利用效率高，己成為特大跨度橋梁的首選橋型。隨著跨度的增大，加勁梁的剛度在全橋剛度中所占比例很小，橋梁的剛度主要來自于具有相當(dāng)大恒載初張力的承重纜索，在受力本質(zhì)上大跨度懸索橋應(yīng)是一種柔索結(jié)構(gòu)體系，分析必須計(jì)入構(gòu)件初應(yīng)力及結(jié)構(gòu)變位的影響，即必須采用幾何非線性分析。　　主纜是結(jié)構(gòu)體系中的主要承重構(gòu)件，懸索橋主纜的成橋線形是進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算和指導(dǎo)施工的關(guān)鍵控制因素，建立符合實(shí)際情況的主纜成橋線形計(jì)算方法十分必要。本文采用迭代算法對(duì)懸索橋的主纜成橋線形進(jìn)行分析，具體思路是:將成橋狀態(tài)結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)(主纜的設(shè)計(jì)垂度、吊索位置、鞍座中心位置、橋面設(shè)計(jì)線形等)作為控制目標(biāo)，假設(shè)一個(gè)施工理想初態(tài)，采用前進(jìn)分析的迭代算法，反復(fù)修正施工理想初態(tài)使得計(jì)算所得成橋狀態(tài)的有關(guān)參數(shù)與控制目標(biāo)相比，誤差滿足精度要求，從而得到符合設(shè)計(jì)要求的懸索橋主纜成橋線形?！　? 本文基于有限位移理論，利用通用有限元程序建立懸索橋全橋模型并進(jìn)行分析，計(jì)算過程中計(jì)及了大位移引起的懸索橋幾何非線性的因素，實(shí)現(xiàn)了懸索橋施工過程模擬計(jì)算的通用有限元程序方法。　　通過理論分析和實(shí)例的計(jì)算表明:1)在懸索橋主纜成橋線形分析過程中，須考慮主塔鞍座的偏位以及二期恒載由主纜和加勁梁共同承擔(dān)的實(shí)際情況;2)在第一次假設(shè)施工理想初態(tài)時(shí)，以成橋狀態(tài)已知的主纜跨中垂度建立施工理想初態(tài)模型，同時(shí)在迭代計(jì)算的過程中，建立合理的修正公式，才能使收斂的速度快;3)在成橋狀態(tài)時(shí)主纜的線形既不是拋物線，也不是懸鏈線，而是介于拋物線與懸鏈線之間，更接近于懸鏈線的索多邊形。

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