人行悬索桥风缆线形及抗震性能研究
发布时间：2021-02-08 21:00
近年来,悬索桥因其跨越能力大、用料省自重轻、外形美观等优点越来越受各国桥梁工程师的喜爱。在一些景观胜地或城市更是涌现出很多供行人观光旅游用的吊桥。索是一种柔性材料,在荷载作用下很容易发生变形。风缆系统作为一种新型结构,不仅保证了悬索桥的整体刚度,同时兼顾了桥梁的美观。但因其采用空间曲线的形式,而关于平行索面计算理论应用在空间上的研究又较为缺乏,所以有必要对其展开研究。本文以凤垭山孝心桥为工程背景,结合无应力状态法和抗震理论,主要进行以下几个方面的研究:（1）回顾了悬索桥的历史和发展,详细介绍了抗风缆的研究现状及抗震理论的发展。（2）阐述了风缆线形的计算理论,利用Matlab编制了人行悬索桥风缆线形的计算程序,优化了传统影响矩阵法在计算空间索面时存在的收敛问题,并以孝心桥为例验证了算法的可行性。（3）以人行悬索桥孝心桥为工程背景,阐述了风缆系统的作用机理;在原有风缆结构的基础上,通过改变风缆的形式、刚度、初拉力,对孝心桥风缆结构进行了优化;并对抗风缆张拉方案展开了探究。（4）利用有限元软件Midas/civil分别对施加抗风缆前后的孝心桥进行了模拟,通过特征值分析、反应谱和动态时程分析,...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 悬索桥的历史与发展
1.1.1 国内悬索桥的发展概况
1.1.2 国外悬索桥的发展概况
1.2 风缆系统的结构形式及研究现状
1.3 桥梁抗震的发展
1.4 本文主要研究内容
第2章 空间索面风缆线形的计算
2.1 风缆线形计算原理
2.1.1 风缆索段的平衡方程
2.1.2 风缆索段无应力长度计算
2.2 分段悬链线法
2.2.1 计算假定
2.2.2 悬链线理论
2.3 空间索面风缆线形分析方法
2.3.1 风缆索段基本平衡方程
2.3.2 拉索平衡方程
2.3.3 风缆线形计算步骤
2.4 凤垭山孝心桥风缆线形分析
2.4.1 工程背景
2.4.2 基于Matlab程序的风缆线形及其无应力长度计算
2.5 本章小结
第3章 人行悬索桥动力特性计算及抗风缆的优化
3.1 凤垭山孝心桥概况
3.2 有限元模型的建立
3.3 桥梁特征值分析
3.4 抗风缆形式及其理论分析
3.4.1 抗风缆主要形式
3.4.2 抗风缆的理论分析
3.5 风缆各构件参数对桥梁刚度的影响
3.5.1 不同角度的风缆系统对桥梁频率的影响
3.5.2 不同截面下的风缆和拉索对桥梁频率的影响
3.5.3 不同初始内力下的风缆对桥梁频率的影响
3.6 抗风缆张拉方案分析
3.6.1 张拉方案的划分
3.6.2 风缆内力变化规律
3.7 本章小结
第4章 桥梁在地震作用下的响应分析
4.1 桥梁结构抗震计算理论
4.1.1 静力法
4.1.2 动力反应谱理论
4.1.3 动态时程分析法
4.2 孝心桥在地震激励下的响应分析
4.2.1 反应谱分析
4.2.2 时程分析
4.3 风缆结构对桥梁抗震的影响
4.3.1 动力特性分析
4.3.2 结构在地震激励下的响应分析
4.3.3 施加抗风缆前后的地震响应分析对比
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]自锚式悬索桥主缆线形计算及温度影响分析[J]. 周建宾,郭士伟. 河北工业大学学报. 2017(03)
[2]桥梁抗震设计规范的现状及发展趋势[J]. 刘鹏,杨光. 工程技术研究. 2017(01)
[3]自锚式悬索桥空缆线形计算方法研究[J]. 魏家乐. 公路交通科技. 2016(11)
[4]悬索桥发展概述及展望[J]. 刘箐霖,梁仁鸿. 交通世界（运输.车辆）. 2015(05)
[5]基于弹性悬链线的自锚式悬索桥主缆下料长度精确计算[J]. 李加才,戴宇文. 中外公路. 2014(05)
[6]混凝土自锚式悬索桥过程控制状态分析[J]. 任伟,盖轶婷,王锦. 建筑科学与工程学报. 2014(03)
[7]中国公路桥梁抗震设计规范中存在的问题及改进建议[J]. 王克海,李冲,李悦. 建筑科学与工程学报. 2013(02)
[8]悬索桥空间缆索主缆线形的计算方法[J]. 齐东春,沈锐利. 铁道建筑. 2013(04)
[9]抗风缆对大跨悬索桥动力特性的影响[J]. 何晗欣,刘健新. 公路交通科技. 2010(07)
[10]独柱塔空间缆索自锚式悬索桥缆索线形计算方法[J]. 李建慧,李爱群,袁辉辉,李喜平. 公路交通科技. 2009(10)
博士论文
[1]空间自锚式悬索桥非线性分析与成桥状态确定[D]. 彭苗.武汉理工大学 2008
硕士论文
[1]独塔空间索面自锚式悬索桥施工关键技术研究[D]. 谢小龙.重庆交通大学 2016
[2]抗风缆对大跨度悬索桥风致静力失稳及抖振的控制研究[D]. 魏明星.内蒙古科技大学 2014
[3]大跨径自锚式悬索桥施工吊索张拉研究[D]. 金鹏.重庆交通大学 2013
[4]抗风缆在刘家峡大桥非一致横向地震激励中的影响[D]. 田中旭.兰州交通大学 2012
[5]深水库区高墩大跨连续刚构桥地震响应分析[D]. 冀伟.兰州交通大学 2010
[6]自锚式悬索桥主缆线形计算与分析[D]. 姚明.长沙理工大学 2008
[7]空间索形自锚式悬索桥初始平衡状态分析[D]. 王晓明.长安大学 2007
[8]自锚式悬索桥空间线形分析及锚固系统研究[D]. 林昱.北京交通大学 2007
[9]桥梁美学设计方法探索与研究[D]. 罗华莹.西南交通大学 2006
本文编号：3024526
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 悬索桥的历史与发展
1.1.1 国内悬索桥的发展概况
1.1.2 国外悬索桥的发展概况
1.2 风缆系统的结构形式及研究现状
1.3 桥梁抗震的发展
1.4 本文主要研究内容
第2章 空间索面风缆线形的计算
2.1 风缆线形计算原理
2.1.1 风缆索段的平衡方程
2.1.2 风缆索段无应力长度计算
2.2 分段悬链线法
2.2.1 计算假定
2.2.2 悬链线理论
2.3 空间索面风缆线形分析方法
2.3.1 风缆索段基本平衡方程
2.3.2 拉索平衡方程
2.3.3 风缆线形计算步骤
2.4 凤垭山孝心桥风缆线形分析
2.4.1 工程背景
2.4.2 基于Matlab程序的风缆线形及其无应力长度计算
2.5 本章小结
第3章 人行悬索桥动力特性计算及抗风缆的优化
3.1 凤垭山孝心桥概况
3.2 有限元模型的建立
3.3 桥梁特征值分析
3.4 抗风缆形式及其理论分析
3.4.1 抗风缆主要形式
3.4.2 抗风缆的理论分析
3.5 风缆各构件参数对桥梁刚度的影响
3.5.1 不同角度的风缆系统对桥梁频率的影响
3.5.2 不同截面下的风缆和拉索对桥梁频率的影响
3.5.3 不同初始内力下的风缆对桥梁频率的影响
3.6 抗风缆张拉方案分析
3.6.1 张拉方案的划分
3.6.2 风缆内力变化规律
3.7 本章小结
第4章 桥梁在地震作用下的响应分析
4.1 桥梁结构抗震计算理论
4.1.1 静力法
4.1.2 动力反应谱理论
4.1.3 动态时程分析法
4.2 孝心桥在地震激励下的响应分析
4.2.1 反应谱分析
4.2.2 时程分析
4.3 风缆结构对桥梁抗震的影响
4.3.1 动力特性分析
4.3.2 结构在地震激励下的响应分析
4.3.3 施加抗风缆前后的地震响应分析对比
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]自锚式悬索桥主缆线形计算及温度影响分析[J]. 周建宾,郭士伟. 河北工业大学学报. 2017(03)
[2]桥梁抗震设计规范的现状及发展趋势[J]. 刘鹏,杨光. 工程技术研究. 2017(01)
[3]自锚式悬索桥空缆线形计算方法研究[J]. 魏家乐. 公路交通科技. 2016(11)
[4]悬索桥发展概述及展望[J]. 刘箐霖,梁仁鸿. 交通世界（运输.车辆）. 2015(05)
[5]基于弹性悬链线的自锚式悬索桥主缆下料长度精确计算[J]. 李加才,戴宇文. 中外公路. 2014(05)
[6]混凝土自锚式悬索桥过程控制状态分析[J]. 任伟,盖轶婷,王锦. 建筑科学与工程学报. 2014(03)
[7]中国公路桥梁抗震设计规范中存在的问题及改进建议[J]. 王克海,李冲,李悦. 建筑科学与工程学报. 2013(02)
[8]悬索桥空间缆索主缆线形的计算方法[J]. 齐东春,沈锐利. 铁道建筑. 2013(04)
[9]抗风缆对大跨悬索桥动力特性的影响[J]. 何晗欣,刘健新. 公路交通科技. 2010(07)
[10]独柱塔空间缆索自锚式悬索桥缆索线形计算方法[J]. 李建慧,李爱群,袁辉辉,李喜平. 公路交通科技. 2009(10)
博士论文
[1]空间自锚式悬索桥非线性分析与成桥状态确定[D]. 彭苗.武汉理工大学 2008
硕士论文
[1]独塔空间索面自锚式悬索桥施工关键技术研究[D]. 谢小龙.重庆交通大学 2016
[2]抗风缆对大跨度悬索桥风致静力失稳及抖振的控制研究[D]. 魏明星.内蒙古科技大学 2014
[3]大跨径自锚式悬索桥施工吊索张拉研究[D]. 金鹏.重庆交通大学 2013
[4]抗风缆在刘家峡大桥非一致横向地震激励中的影响[D]. 田中旭.兰州交通大学 2012
[5]深水库区高墩大跨连续刚构桥地震响应分析[D]. 冀伟.兰州交通大学 2010
[6]自锚式悬索桥主缆线形计算与分析[D]. 姚明.长沙理工大学 2008
[7]空间索形自锚式悬索桥初始平衡状态分析[D]. 王晓明.长安大学 2007
[8]自锚式悬索桥空间线形分析及锚固系统研究[D]. 林昱.北京交通大学 2007
[9]桥梁美学设计方法探索与研究[D]. 罗华莹.西南交通大学 2006
本文编号：3024526
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3024526.html
