懸索橋主纜非線性計(jì)算分析及影響因素研究.pdf

1、懸索橋是以主纜為主要承重結(jié)構(gòu)的橋梁，由于懸索橋跨越能力大，造型優(yōu)美，經(jīng)濟(jì)合理，因而是大跨度橋梁的首選橋型。為了對(duì)寸灘長(zhǎng)江大橋進(jìn)行準(zhǔn)確的施工監(jiān)控，同時(shí)也針對(duì)懸索橋主纜具有強(qiáng)烈?guī)缀畏蔷€性的特點(diǎn)，本文以懸索橋主纜為重點(diǎn)研究對(duì)象，并以在建的寸灘長(zhǎng)江大橋?yàn)楣こ瘫尘斑M(jìn)行了計(jì)算分析，探討了懸索橋主纜的線形計(jì)算理論和幾何非線性有限元理論，并探索了一些實(shí)用的計(jì)算分析方法。
　　本文首先介紹了懸索橋的傳統(tǒng)拋物線理論、近似的分段懸鏈線（忽略主纜彈性伸長(zhǎng)

2、導(dǎo)致的自重集度qy改變）和精確的分段懸鏈線（考慮主纜彈性伸長(zhǎng)導(dǎo)致的自重集度qy改變）。利用MATLAB對(duì)這三種理論分別編制了相應(yīng)的計(jì)算程序，并對(duì)寸灘長(zhǎng)江大橋進(jìn)行了計(jì)算，由此對(duì)3種理論的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較和誤差分析。其次，介紹了鞍座位置計(jì)算方法，對(duì)鞍座位置計(jì)算的基本方程式重新進(jìn)行了嚴(yán)密地?cái)?shù)學(xué)推導(dǎo)，在采用該基本方程式進(jìn)行計(jì)算時(shí)可以將所有已知參數(shù)均直接代入正的數(shù)值進(jìn)行求解;運(yùn)用MATLAB編制了索鞍位置計(jì)算模塊，分別對(duì)寸灘長(zhǎng)江大橋南北主索鞍進(jìn)

3、行了解析計(jì)算，并與設(shè)計(jì)圖紙上所給參數(shù)進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果吻合良好;對(duì)兩種理論頂點(diǎn)定義下索鞍位置計(jì)算的結(jié)果也進(jìn)行了對(duì)比分析。再次，介紹了Midas Civil中懸索橋的有限元分析理論以及分析方法，探索了一種在Midas Civil中精確模擬懸索橋的方法，在有限元模型中對(duì)主索鞍和散索鞍均進(jìn)行了模擬，對(duì)寸灘長(zhǎng)江大橋的成橋狀態(tài)和空纜狀態(tài)進(jìn)行了計(jì)算分析，且與設(shè)計(jì)值進(jìn)行了對(duì)比，計(jì)算值與設(shè)計(jì)值吻合良好;利用有限元模型分析了索鞍對(duì)主纜內(nèi)力與線形的影響;本文