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97 篇 期刊文献
64 篇 学位论文
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主题

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8 篇 无应力索长
8 篇 空间缆索
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7 篇 悬链线
7 篇 体系转换
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6 篇 主缆
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10 篇 大连理工大学
10 篇 东南大学
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作者

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178 篇 中文

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空间索面悬索桥主缆线形分析及程序开发

空间索面悬索桥主缆线形分析及程序开发

引用

作者：丁松燕山大学

学位级别：硕士

悬索桥随着跨度的增大,其宽跨比减小,横向刚度减小,如何提高悬索桥跨越能力的同时保证其足够的横向刚度和稳定性,是悬索桥需要解决的关键问题。空间索面悬索桥主缆和吊索形成一个三维索系,相当于钟摆,在横桥向上提供一个往复力,大大提... 详细信息

悬索桥随着跨度的增大,其宽跨比减小,横向刚度减小,如何提高悬索桥跨越能力的同时保证其足够的横向刚度和稳定性,是悬索桥需要解决的关键问题。空间索面悬索桥主缆和吊索形成一个三维索系,相当于钟摆,在横桥向上提供一个往复力,大大提高了其横向承载力,目前空间索面悬索桥主要用在中小跨径的城市桥梁上,将来为了改善悬索桥的受力特性也有可能用于较大跨径悬索桥上。目前平行索面悬索桥计算理论已经很完善,而空间索面悬索桥计算理论的研究很少。空间索面悬索桥主缆线形计算由于吊杆和主缆的相互耦合而非常复杂。目前,空间索面悬索桥的设计主要采用传统的平行索面悬索桥计算理论进行分析,但是关于平行索面悬索桥计算理论在空间索面悬索桥的适用性的研究缺乏。空间索面悬索桥主缆线形计算主要存在以下问题:(1)传统的影响矩阵法在空间索面悬索桥上收敛困难;(2)平行索面悬索桥设计常用的分段直线、分段抛物线理论与精确的分段悬链线理论的误差分析在空间索面悬索桥方面研究缺乏;(3)主索鞍对空间索面悬索桥主缆线形影响的研究缺乏,传统的计算方法无法满足设计和施工监控要求。针对目前空间索面悬索桥研究存在的以上问题,本文首先将平行索面悬索桥主缆线形算法推广到空间索面,并采用基于Marquardt修正的最小二乘法编制了相应的MATLAB程序,改善了传统影响矩阵法在空间索面悬索桥上收敛问题;然后对各传统理论在空间索面悬索桥的适用性进行了广泛研究,讨论各计算理论在空间索面悬索桥的适用范围;空缆线形方面提出了一种可以考虑主索鞍影响的空间索面悬索桥空缆线形算法,并编制了相应的MATLAB程序。分别对松原市天河大桥成桥线形和空缆线形进行计算。另外为了将本文的研究成果推广,采用MATLAB语言编制了空间索面悬索桥主缆线形分析程序,给出程序关键部分源代码,供工程技术人员参考使用。

关键词：空间索面悬索桥主缆线形 Marquardt 最小二乘法主索鞍影响

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多塔自锚式悬索桥施工过程主缆线形研究

多塔自锚式悬索桥施工过程主缆线形研究

引用

作者：何加泉福州大学

学位级别：硕士

悬索桥是一种既古老又现代的桥型,人们最早熟识的是地锚式悬索桥,实际上将主缆锚固于自身加劲梁的自锚式悬索桥同样是悬索桥的重要形式。虽然我国开展自锚式悬索桥研究的时间较晚,却已在实践中迈出了创新的一步。本文便以世界上第一座... 详细信息

悬索桥是一种既古老又现代的桥型,人们最早熟识的是地锚式悬索桥,实际上将主缆锚固于自身加劲梁的自锚式悬索桥同样是悬索桥的重要形式。虽然我国开展自锚式悬索桥研究的时间较晚,却已在实践中迈出了创新的一步。本文便以世界上第一座在建的多塔自锚式悬索桥—螺洲大桥为工程背景,对其施工过程中主缆线形变化等关键问题展开研究。文中首先比较了自锚式悬索桥分析的三大理论：弹性理论、挠度理论和非线性有限位移理论。考虑到施工过程中多塔自锚式悬索桥体现出明显的非线性特性,文中根据非线性有限位移理论,先对其缆索、加劲梁和索鞍非线性展开理论分析,同时比较了用于主缆线形计算的抛物线理论和分段悬链线理论,并基于分段悬链线理论提出一种适用于多塔自锚式悬索桥主缆线形计算的数值分析方法。基于数值计算分析,本文采用ANSYS通用软件建立了多塔自锚式悬索桥有限元空间模型,并开展倒拆、正装分析。其中倒拆分析只考虑成桥状态、一期恒载状态及空缆状态的主缆线形,正装分析没有考虑吊索张拉顺序,以理想吊索力分阶段分析,比较各个理想状态桥梁主要构件内力变形特点。最后得到两种方法计算线形的闭合精度,及多塔自锚式悬索桥主缆线形变化规律,为考虑吊索张拉次序的复杂施工过程模拟奠定基础。本文还开展了施工过程监测研究,利用监测数据验证了多塔自锚式悬索桥吊索张拉过程中体现出的主缆位移弱相干性和吊索力相邻影响性。另外,根据吊索张拉方案确定原则,提出两种不同吊索张拉优化方案,并比较论证施工所选方案的合理性。在此基础上,建立了施工过程精确有限元模型,将计算结果与施工监测数据进行对比,分析多塔自锚式悬索桥吊索张拉过程中主缆、主塔和主梁的线形变化规律及相应施工控制方法。最后分析了多塔自锚式悬索桥主缆线形影响因素,比如主缆矢跨比和缆索刚度等设计参数,以及桥梁施工过程中温度和边界约束条件。同时将多塔自锚式悬索桥与常见的独塔自锚式悬索桥进行简单对比,重点分析主塔与主缆相互作用对主缆线形的影响,突出多塔自锚式悬索桥桥型布置及施工过程的独特性。

关键词：多塔自锚式悬索桥主缆线形数值分析施工过程监测

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基于无应力长度的悬索桥主缆线形分析

基于无应力长度的悬索桥主缆线形分析

引用

作者：王晓倩武汉理工大学

学位级别：硕士

悬索桥主缆成桥线形直接关系到成桥后结构的受力分配。在悬索桥设计和施工中主缆和吊索的无应力长度以及索夹安装位置等关键参数也由主缆线形确定。由于悬索桥主缆架设完毕后,很难对其进行几何线形调整。因此,为达到目标成桥状态,必须... 详细信息

悬索桥主缆成桥线形直接关系到成桥后结构的受力分配。在悬索桥设计和施工中主缆和吊索的无应力长度以及索夹安装位置等关键参数也由主缆线形确定。由于悬索桥主缆架设完毕后,很难对其进行几何线形调整。因此,为达到目标成桥状态,必须精确计算空缆线形和主缆无应力长度。以某自锚式悬索桥为工程背景,以节点平衡解析法和有限元迭代计算法进行悬索桥主缆线形和主缆无应力长度的分析计算。利用解析法计算时,将悬索桥简化为加劲梁系统与主缆系统两部分,分别考虑吊索与加劲梁锚固点处与主缆吊索点处在竖直平面内的平衡条件,建立非线性方程组。以试错-修正求解法对非线性方程组进行求解,得到悬索桥主缆成桥线形的解析解。进一步求解与主缆张力和弦长有关的三次方程,得到主缆单元的无应力长度。利用有限元法计算时,以中跨主缆无应力长度作为迭代计算的初始值,根据节点平衡解析法求解得到的主缆无应力长度对此初始值进行假定,采用刚性支承连续梁法进行合理恒载吊索力的计算,运用有限元软件ANSYS建立全桥有限元模型,模拟悬索桥施工过程,进行迭代计算,得到悬索桥空缆线形、成桥线形和主缆无应力长度。节点平衡解析计算和有限元迭代计算结果表明:（1）空缆状态下,悬索桥主缆为悬链线形。成桥状态下,主缆线形既不是悬链线形也不是抛物线形,是介于两者之间的多段悬链线的索多边形。（2）节点平衡解析法与有限元法求解主缆线形得到的节点y坐标的误差值均小于1cm,求解误差很小。因此,采用节点平衡解析法计算主缆成桥线形具有足够的精度。（3）节点平衡解析法和有限元法得到的悬索桥主缆无应力长度的误差值小于3cm,两者可以互为验证。解析解可作为有限元迭代计算中初始值假定的标准,迭代初始值的准确设置可使迭代计算收敛更快,有效减少迭代次数。（4）按照加劲梁的成桥设计标高,利用刚性支承连续梁法得到的成桥状态恒载吊索力,除在靠近边墩处稍有起伏外,其余吊索力是相对均匀分布的;一期恒载作用下的恒载吊索力,由于加劲梁预拱度的设置,各吊索力不相等。（5）节点平衡解析法只能得到悬索桥成桥线形及主缆无应力长度,且求解的精度有限。有限元建模模拟施工过程可得到悬索桥各施工阶段及成桥状态结构的线形和内力,对悬索桥实际工程指导更为具体且可使施工下料更加精确。（6）解析法和有限元法得到的成桥状态主缆水平力分别为72299.60kN和72730.23kN,两者误差率仅为0.59%;得到的成桥状态加劲梁弯矩值均满足其恒载内力的目标成桥状态。

关键词：悬索桥主缆线形主缆无应力长度节点平衡解析法有限元迭代计算

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悬索桥主缆线形和施工参数的解析算法

悬索桥主缆线形和施工参数的解析算法

引用

作者：田根民东南大学

学位级别：硕士

随着经济水平的快速提高和交通需求的不断增长,悬索桥呈现跨径长大化和形式多元化的发展趋势。为了减轻结构自重和减少材料用量,主缆的安全系数不断减小,悬索桥在设计和施工阶段中需要精细化的主缆线形及关键参数计算。本文在分段悬链... 详细信息

随着经济水平的快速提高和交通需求的不断增长,悬索桥呈现跨径长大化和形式多元化的发展趋势。为了减轻结构自重和减少材料用量,主缆的安全系数不断减小,悬索桥在设计和施工阶段中需要精细化的主缆线形及关键参数计算。本文在分段悬链线理论的基本框架下,依托金东大桥等工程,以成桥状态和施工阶段的主缆线形和关键参数为出发点,展开一系列的研究:(1)基于分段悬链线理论,建立了系统的成桥线形、空缆线形和施工参数的解析计算方法,并融入了广义简约梯度法,建立了高精高效的数值算法,避免了有限元法中复杂的迭代过程,提高了解析法的通用性及适用性,并以主跨730m的钢桁梁悬索桥—金东大桥为工程算例,验证方法的可行性和有效性。(2)在成桥线形和空缆线形解析算法的基础上,归纳力学平衡条件、几何相容条件以及以无应力长度守恒三类条件,建立了不同温度下悬索桥主缆线形的解析计算方法,并分析了不同的施工状态、边界条件下温度对主缆线形和施工参数的影响。(3)为进一步挖掘分段悬链线理论的潜力,基于主缆实测线形,提出了反向识别悬索桥吊杆力的解析算法,有效地避免了频率法中“短吊杆力识别精度差”的问题,并深入分析了“几何条件(补测非吊点坐标)”和“力学条件(补测长吊杆内力)”算法中参数的敏感性。(4)将分段悬链线理论拓展至空间缆索的主缆找形,建立了空间缆索悬索桥主缆线形和吊杆力的计算方法,推导出空间缆索的分段悬链线表达式、参数递推关系及控制方程,并探讨了主缆竖向和横向矢跨比的关系,且以自锚式和地锚式空间缆索悬索桥为算例,验证了方法的可行性和有效性。

关键词：悬索桥主缆线形分段悬链线成桥状态空缆状态施工参数吊杆力温度空间缆索

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独塔自锚式悬索桥施工过程中主缆线形计算

独塔自锚式悬索桥施工过程中主缆线形计算

引用

作者：梁胜楠河南大学

学位级别：硕士

随着“一带一路”政策的提出,我国经济进入了高速发展的时代,桥梁建设也迎来了新的繁盛时期,独塔自锚式悬索桥以其优美的外形和对工程环境较强的适应性博得工程师们的青睐。相比于传统地锚式悬索桥,独塔自锚式悬索桥建设年代较晚,相关... 详细信息

随着“一带一路”政策的提出,我国经济进入了高速发展的时代,桥梁建设也迎来了新的繁盛时期,独塔自锚式悬索桥以其优美的外形和对工程环境较强的适应性博得工程师们的青睐。相比于传统地锚式悬索桥,独塔自锚式悬索桥建设年代较晚,相关的研究信息有限,且设计理论与计算方法主要还是沿用传统的悬索桥设计理论,计算精度不足的问题越来越显现。故本文以某大桥为依托工程,就独塔自锚式悬索桥的主缆线形计算及体系转换过程中主缆线形的变化进行如下几个方面的分析研究:(1)对独塔自锚式悬索桥主缆成桥线形的计算方法进行归纳总结,基于大跨度悬索桥主缆成桥线形的精细迭代计算,推导出独塔自锚式悬索桥主缆线形的节线法与分段悬链线法求解公式,并运用MATLAB软件对两种算法分别进行最小二乘法与二分法迭代编程计算,为下一步计算顶推预偏量和空缆线形奠定基础。(2)依据缆索无应力长度相等原理,并结合通过拟Newton Broyden秩1法对索鞍预偏量进行迭代求解,同时,为提高计算精度对相关迭代计算进行程序编写。而后对独塔自锚式悬索桥空缆状态进行分析研究,基于地锚式悬索桥主缆的初始位形计算,并结合主缆受力后自重集度的变化以及主梁的初始长度对独塔自锚式悬索桥的空缆线形进行精细化迭代求解。(3)凭借工程案例选取合理的吊索张拉方案,并结合主梁的轴向变形与鞍座顶推量对体系转换过程中主缆位形变化的影响展开研究,考虑稳定函数的影响分析计算出平面梁单元的切线刚度矩阵,并依据内力与位形的关系,对整体结构进行增量迭代,直至结构的位形变化量满足精度要求。继而为满足结构稳定性要求,根据主梁的竖向变形、吊杆(索)的轴向变形和主缆位形的改变量建立平衡方程组,对施工过程中的鞍座顶推量及其平衡状态下吊杆力的变化量进行解析计算。(4)依托某独塔自锚式悬索桥验证该算法的准确性、合理性。

关键词：独塔自锚式悬索桥主缆线形体系转换鞍座顶推预偏量

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自锚式悬索桥主缆线形控制与吊索张拉分析

自锚式悬索桥主缆线形控制与吊索张拉分析

引用

作者：王国兴长安大学

学位级别：硕士

以实桥工程为依托,基于弹性悬链线分析理论,利用有限元分析程序建立全桥模型,分别对合理成桥状态受力性能和施工阶段吊索张拉进行分析,旨在考察施工阶段吊索张拉力和张拉次序对成桥状态主缆线形的影响。主要研究内容如下:1.总结柔索单... 详细信息

以实桥工程为依托,基于弹性悬链线分析理论,利用有限元分析程序建立全桥模型,分别对合理成桥状态受力性能和施工阶段吊索张拉进行分析,旨在考察施工阶段吊索张拉力和张拉次序对成桥状态主缆线形的影响。主要研究内容如下: 1.总结柔索单元的三种分析方法及基本公式,回顾悬链线索单元的切线刚度矩阵推导过程,为自锚式悬索桥分析提供理论基础。 2.首先采用节线法对合理成桥状态进行简化计算,得到主缆有无应力长度、水平分力和线形,利用悬链线单元切线刚度矩阵对位移取增量进行精确迭代分析,然后利用主缆无应力长度不变原则对空缆状态进行倒拆分析,最后进行施工阶段正装分析,得到合理吊索张拉方案。 3.对斜拉桥、系杆拱桥、自锚式悬索桥施工阶段吊索张拉的分析方法进行对比。为了探讨吊索张拉对索力变化量和主缆位移的相干性,分别建立模型,对相应的位移与索力变化量进行对比分析。 4.根据自锚式悬索桥吊索张拉的实用方法确定吊索张拉方案,并建立数学模型对方案进行评估。 5.吊索张拉是保证成桥状态顺利实现的关键,本文采用有限元计算软件Midas/Civil对施工阶段进行先倒拆、后正装循环迭代分析;对施工过程中主缆和吊索张拉提出方案,并对方案进行了比较。研究吊索张拉对成桥线形、吊索力以及塔梁局部受力性能产生的影响,以期指导自锚式悬索桥的设计与施工。

关键词：悬链线法柔度矩阵主缆线形吊索张拉无应力索长

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考虑索夹影响的悬索桥主缆线形精细化分析

考虑索夹影响的悬索桥主缆线形精细化分析

引用

作者：李京西南交通大学

学位级别：硕士

主缆作为悬索桥结构的重要承力构件,随着悬索桥跨径的增大,其弯曲刚度对主缆线形的影响将愈发凸显;索夹作为悬索桥主缆与吊索的连接及传力构件,现代悬索桥中"销接式"索夹可以将吊索索力分散为索夹长度范围内的分布力。目前,... 详细信息

主缆作为悬索桥结构的重要承力构件,随着悬索桥跨径的增大,其弯曲刚度对主缆线形的影响将愈发凸显;索夹作为悬索桥主缆与吊索的连接及传力构件,现代悬索桥中"销接式"索夹可以将吊索索力分散为索夹长度范围内的分布力。目前,在悬索桥结构的整体计算理论及分析方法中,均将主缆简化为分段悬链线、将吊索与主缆的连接简化为集中力形式,对于主缆直径较大、索夹长度较长的悬索桥结构,上述简化方式可能引起主缆线形及吊索力的计算值偏离结构真实值,可行的优化方法是在有限元计算中考虑主缆弯曲刚度及索夹构件对结构的影响。本文主要通过以下几个方面对主缆线形的计算模式进行分析研究:(1)基于多尺度有限元计算方法,综合考虑索夹螺杆的张拉、索夹与主缆间的界面接触,研究了索夹构件的传力机理,对比分析了索夹长度、索夹倾角、主缆弯曲刚度等对索夹传力机理的影响,并在此基础上提出了 3种可行的索夹传力简化模式。(2)在索夹传力简化模式的基础上总结了 4种主缆线形计算模式,分别以一座主跨218m的自锚式悬索桥和一座主跨600m的地锚式悬索桥为工程依托,详细分析了不同主缆线形计算模式对主缆线形、吊索力及吊索无应力长度的影响。(3)在算例结构的基础上,通过结构再设计,分别拟定7种跨径布置的自锚及地锚式悬索桥结构,重点讨论了主缆弯曲刚度、索夹传力简化模式对不同跨度悬索桥主缆线形及吊索力的影响及影响程度,提出了不同跨度悬索桥的精细化计算模型建议。研究结果表明,索夹范围内的主缆竖向力呈凹抛物线形式分布,主缆弯曲刚度的形成会促进索夹传力路径向索夹端部移动。采用"均布力形式"得到的主缆成桥线形更接近于实际线形,采用"二力杆形式"得到的主缆成桥线形整体高于实际线形。对于自锚式悬索桥,当主缆跨度小于150m时,桥塔至1/4跨范围内的主缆线形计算需要考虑索夹的影响;当主缆跨度在[150m,250m]范围内时,吊索力的计算需要考虑主缆弯曲刚度的影响,且靠近桥塔的主缆线形计算需要考虑索夹的影响;当主缆跨度在[250m,350m]范围内时,主缆线形及吊索力的计算均需要考虑主缆弯曲刚度的影响,且靠近桥塔的主缆线形计算需要考虑索夹的影响;当主缆跨度大于350m时,主缆线形及吊索力的计算仅需考虑主缆弯曲刚度的影响。对于地锚式悬索桥,当主缆跨度小于250m时,靠近桥塔的主缆线形计算需要考虑索夹的影响;当主缆跨度在[250m,500m]范围内时,无需考虑主缆弯曲刚度及索夹的影响;当主缆跨度大于500m时,主缆线形计算需要考虑主缆弯曲刚度的影响。

关键词：悬索桥索夹主缆弯曲刚度传力机理简化模式主缆线形吊索力

来源：评论

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悬索桥主缆线形计算方法

悬索桥主缆线形计算方法

引用

作者：夏艳霞合肥工业大学

学位级别：硕士

悬索桥是由主缆、主塔、加劲梁、吊索等构成的组合体系，因其主缆受拉力，材料利用效率高，已成为特大跨度桥梁的首选桥型。悬索桥尤其是大跨悬索桥的柔性特点，导致其线形易受到施工现场条件、临时设施和环境温度的影响，所以悬索桥施... 详细信息

悬索桥是由主缆、主塔、加劲梁、吊索等构成的组合体系，因其主缆受拉力，材料利用效率高，已成为特大跨度桥梁的首选桥型。悬索桥尤其是大跨悬索桥的柔性特点，导致其线形易受到施工现场条件、临时设施和环境温度的影响，所以悬索桥施工控制的关键在于对主缆线形的精确计算，这也是近年来悬索桥施工控制研究成为热点的主要原因之一。主缆是结构体系中的主要承重构件，悬索桥主缆的成桥线形是进行结构设计、计算和指导施工的关键控制因素，建立符合实际情况的主缆成桥线形计算方法十分必要。一方面，成桥后的结构分析必须以成桥时精确的构形为基础，主缆形状直接影响结构整体受力分配；另一方面，主缆构形将决定其自身的无应力索长、吊点位置及吊杆的无应力长度，这些参数都是设计和施工控制中必不可少的。本论文详细介绍了悬索桥线形计算的几种解析方法，如抛物线法、传统分段悬链线法、参数方程法、节线法等，并提出了自己推导的悬链线法，根据推导的方法编制了相应的程序进行计算，并与文献中的结果进行比较，结果表明本文推导的悬链线方程准确，且建立了合理的修正公式，使得迭代收敛速度快，计算简单，结果精确，可以用于悬索桥的初步设计。

关键词：悬索桥主缆线形悬链线法迭代算法

来源：评论

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自锚式悬索桥主缆线形计算与分析

自锚式悬索桥主缆线形计算与分析

引用

作者：姚明长沙理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着我国交通建设事业的发展,悬索桥跨度不断增大,几何非线性的影响愈加突出,宽跨比不断减小,而桥梁必需的使用宽度是有限的,从而使得桥梁得横向刚度也不断得减小,这就要求设计人员能够寻求一种更为合理的悬索桥体系,来提高桥梁... 详细信息

近年来,随着我国交通建设事业的发展,悬索桥跨度不断增大,几何非线性的影响愈加突出,宽跨比不断减小,而桥梁必需的使用宽度是有限的,从而使得桥梁得横向刚度也不断得减小,这就要求设计人员能够寻求一种更为合理的悬索桥体系,来提高桥梁的整体刚度,而空间缆索的悬索桥由于主缆和吊索组成了一个三维的体系,在对竖向承载能力影响不大的情况下,缆索系统的横向承载能力得到显著的提高,从而大大提高了整个桥梁的横向刚度和抗扭刚度。平面体系下的悬索桥分段悬链线理论已经非常成熟,本文在平面体系的基础上推导了一套适合计算空间体系悬索桥的计算理论,并以广州猎德大桥为工程背景,对其做了计算分析。本文的主要内容如下: (1)以既有的平面体系下的分段悬链线理论为基础,推导了空间体系下的分段悬链线计算理论。采用牛顿拉斐逊迭代法分析了悬索桥线形计算中已知内力及跨度求索长和已知跨度、高差、索长求内力的索段数值计算的两类问题。 (2)以分段悬链线理论为基础,以悬索桥的目标成桥理想状态为出发点,具体阐述了悬索桥结构计算所应遵循的基本原理,其中将主缆在索鞍处的修正计算归纳为分离计算法和迭代逼近计算法,将空间缆索悬索桥塔顶鞍座归纳为水平母线鞍座和倾斜母线鞍座两类,以鞍座理论顶点为顺延悬链线交点的定义为基础,详细讨论了倾斜母线鞍座设计位置的确定问题。从力学关系和几何特征出发,导出了倾斜母线索鞍位置确定的11元非线性方程组,采用牛顿-拉斐森迭代法进行求解,给出了迭代格式与步骤,推导了雅可比矩阵,论证了迭代初值的确定方法,明确了约束条件,明确了索鞍顶部主缆无应力长度的计算方法。 (3)以分段悬链线理论为基础,推导了空间悬索的线形变化刚度,建立了悬索桥在空缆阶段和成桥阶段的主缆线形计算理论,利用matlab软件编制了计算空缆与成桥线形的程序,同时以广州猎德大桥为背景,对其做了相应的计算分析。

关键词：自锚式悬索桥几何非线性主缆线形空间缆索索鞍位置

来源：评论

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非对称悬索桥主缆线形程序开发与参数分析

非对称悬索桥主缆线形程序开发与参数分析

引用

作者：杨勇重庆交通大学

学位级别：硕士

悬索桥成桥状态主缆线形是由分段悬链线组成,而空缆状态时边跨和主跨主缆线形各是一条悬链线,本文根据这一特点分别制定了悬索桥成桥状态和空缆状态的程序编制流程图,并通过编写程序化语言,实现了成桥状态和空缆状态线形的参数化分析。... 详细信息

悬索桥成桥状态主缆线形是由分段悬链线组成,而空缆状态时边跨和主跨主缆线形各是一条悬链线,本文根据这一特点分别制定了悬索桥成桥状态和空缆状态的程序编制流程图,并通过编写程序化语言,实现了成桥状态和空缆状态线形的参数化分析。为了验证程序的正确性,本文用三个算例的计算结果与程序运行结果进行对比验证,其中两个算例是理论算例,一个算例是实际案例,即普立特大桥案例,在做普立特大桥案例时,本文利用有限元软件Midas建立了整桥模型,通过计算提取出悬索桥的相关参数,包括缆索线形、无应力索长、索鞍预偏量等,然后将此结果与本文编写的程序计算结果进行对比,最后发现计算误差控制在了相当小的范围之内,有力地说明了本文程序是切实可行的。由于程序的正确性得到了很好的验证,本文利用此程序进行了参数分析,研究对象主要包括缆索线形、缆索最大轴力、缆索无应力索长以及左右索鞍预偏量,具体方法是,通过改变一些参数的取值,来计算得到某一研究对象的计算结果的变化趋势,然后将这两个数值通过坐标的形式,在坐标系中体现为一系列点,通过MATLAB软件将这些点进行很好的拟合,最后找出二者的关系曲线,从而得到研究对象与各参数之间的规律。本文完成的主要工作如下: ①对缆索线形的计算方法进行了调研。详细的推导了抛物线线形方程和悬链线线形方程,并介绍了直线索段法和抛物线索段法。 ②根据悬索桥成桥状态和空缆状态的特点,制定了成桥状态程序编制流程图以及空缆状态程序编制流程图。 ③将流程图程序化,并通过三个算例验证程序的正确性。其中两个理论算例,一个实际案例,即普立悬索桥案例。 ④成桥状态参数化分析,分别以缆索线形、缆索最大轴力、缆索无应力索长为研究对象,而空缆状态参数化分析,只以左右索鞍预偏量为研究对象,经过分析得出这些研究对象与各参变量之间的规律。本文对进一步研究主缆线形的特征具有积极作用。

关键词：悬索桥主缆线形 MATLAB程序语言参数分析

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