大跨度懸索橋施工控制程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，隨著我國交通建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，在建的和將要建的懸索橋數(shù)量越來越多，并向著更大跨徑、更大規(guī)模的方向發(fā)展。懸索橋作為跨越能力最大的一種橋型，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的幾何非線性，因此如何在結(jié)構(gòu)分析中合理、精確地考慮其影響，具有重要的理論意義和工程價值。本文針對大跨度懸索橋柔性大、變形大的特點(diǎn)，以武漢陽邏長江公路大橋?yàn)楣こ瘫尘?，探討了懸索橋主纜線形計(jì)算理論和幾何非線性有限元理論，并提出了一些實(shí)用的計(jì)算和分析方法。 以分段懸鏈線理論為基礎(chǔ)，采用

2、迭代法計(jì)算分析了懸索橋線形計(jì)算中常用的兩類問題；具體闡述了懸索橋主纜無應(yīng)力索長不變原理和質(zhì)量守恒原理以及索鞍兩側(cè)力的平衡條件；同時考慮了主纜在索鞍處的無應(yīng)力索長的修正以及切點(diǎn)計(jì)算方法；推導(dǎo)了懸索橋主索鞍預(yù)偏量和散索鞍預(yù)轉(zhuǎn)量增量的剛度方程；最后通過程序?qū)崿F(xiàn)了懸索橋主纜成橋狀態(tài)和空纜狀態(tài)的線形和內(nèi)力計(jì)算。 對幾何非線性常用的分析方法和非線性方程的求解方法進(jìn)行了比較和分析；根據(jù)懸索橋的受力特點(diǎn)和施工方法，對主纜、吊索、加勁梁、主塔以及

3、索鞍結(jié)構(gòu)行為進(jìn)行了有限元模擬，通過自編程序?qū)崿F(xiàn)了桿、索、梁組合結(jié)構(gòu)的幾何非線性分析；基于懸索橋多跨懸鏈線空纜線形計(jì)算原理，將索塔對主索鞍的作用等效成非線性彈簧模型，其剛度計(jì)入索塔的梁柱效應(yīng)，導(dǎo)出了索塔的非線性抗推剛度和底截面彎矩的計(jì)算公式，分析了主纜索股架設(shè)過程中塔的受力與索股線形的變化規(guī)律；最后通過程序計(jì)算和分析了加勁梁吊裝過程的幾何非線性問題。 結(jié)合工程實(shí)例，對懸索橋的參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析，主要包括了索長變化、水平跨度變化、