主缆布置对三塔悬索桥受力影响分析

发布时间：2023-12-09 11:39

　　近几年,有着跨越能力强和综合成本低等优点的多塔悬索桥备受桥梁界关注,但在最不利荷载工况下,多塔悬索桥主梁挠度过大、中塔受力复杂和主缆在中塔鞍座处抗滑移系数不足等因素限制了多塔悬索桥的进一步发展。为解决这些问题,本文从三塔悬索桥主缆布置形式入手,运用解析计算和数值模拟相结合的方法,分析不同主缆布置形式对三塔悬索桥整体刚度、成桥静力和结构变形的影响。具体分析与研究工作如下:本文总结了现有悬索桥主缆布置形式的演变过程,并对三塔悬索桥中塔受力复杂解决办法进行总结分析,提出三塔四索面悬索桥这一结构体系。根据悬索桥已有主缆线形计算理论,探索适用于三塔悬索桥主缆线形的计算方法。最终得出拥有大柔度、长跨径和密布吊杆的三塔悬索桥在主缆线形计算时,节线法、抛物线法和悬链线法三者计算的结果相差在毫米数量级范围内,可知这三种方法均可以在三塔悬索桥建立有限元模型时提供坐标数据,完善三塔悬索桥在Midas/civil中不能直接用悬索桥建模助手进行建模的缺陷。阐述了悬索桥分析的有关理论,并对均布荷载作用时,高低缆索间的荷载重新分配表达式进行了推导优化,提高了由荷载引起主缆垂度改变量的计算精度。根据等效弹簧刚度原理,...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 多塔悬索桥的发展
        1.2.1 多塔悬索桥的发展阶段
        1.2.2 多塔悬索桥的研究现状
    1.3 多塔悬索桥四索面布置的提出
        1.3.1 悬索桥主缆布置的演进
        1.3.2 三塔悬索桥复杂受力与变形的解决方法
    1.4 本文的选题背景意义及主要工作
第二章 三塔悬索桥空间分析理论
    2.1 引言
    2.2 三塔悬索桥初始平衡主缆线形计算
        2.2.1 节线法
        2.2.2 抛物线计算方法
        2.2.3 悬链线法
    2.3 三塔悬索桥静力计算理论
        2.3.1 三塔双索面悬索桥主缆等效弹簧刚度
        2.3.2 主缆等效弹簧刚度计算方法
        2.3.3 三塔四索面悬索桥分析理论
    2.4 有限元模型
        2.4.1 模型主要构件特性
        2.4.2 有限元模型的建立
        2.4.3 初始平衡状态分析
    2.5 本章小结
第三章 三塔四索面悬索桥非线性分析
    3.1 理论推导
        3.1.1 等效力学模型
        3.1.2 加载跨主缆两端等效弹簧刚度
        3.1.3 塔顶位移求解
        3.1.4 跨中挠度求解
        3.1.5 计算流程
        3.1.6 实例验证及分析
    3.2 影响因素分析
        3.2.1 垂跨比及高低缆桥面恒载分配比例
        3.2.2 桥塔纵向抗推刚度
    3.3 三塔双索面悬索桥变形分析
        3.3.1 跨中挠度求解
        3.3.2 计算流程
        3.3.3 实例验证及分析
    3.4 变形性能对比分析
    3.5 本章小结
第四章 不同主缆布置中塔刚度计算及取值范围
    4.1 引言
    4.2 三塔四索面悬索桥中塔刚度上下限
        4.2.1 三塔四索面悬索桥中塔刚度下限
        4.2.2 三塔四索面悬索桥中塔刚度上限
        4.2.3 中塔适宜刚度取值范围
    4.3 三塔双索面悬索桥中塔刚度取值分析
        4.3.1 中塔刚度下限值估算
        4.3.2 中塔刚度上限值估算
    4.4 中塔适宜刚度取值范围
    4.5 对比分析
    4.6 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 本文主要研究结论
    5.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3871499