考慮材料非線性的懸索橋主纜線形分析與程序開發(fā).pdf

1、懸索橋的受力特點使其對最終成橋線形的精度要求很高。懸索橋主纜的材料一般有:鋼絲繩、鋼絞線、平行鋼絲束。其中鋼絞線、平行鋼絲束的彈性模量表現(xiàn)穩(wěn)定。而試驗表明鋼絲繩的彈性模量在一定范圍內(nèi)隨所受拉力的增大而增大。這導致空纜狀態(tài)下鋼絲繩的彈性模量小于成橋的值。若不考慮彈性模量影響，成橋后的主纜線形會遠遠低于設計線形要求，所造成的誤差將無法補救。另外，隨著主纜拉力的增加主纜的橫截面積也會逐漸減小。本文將針對主纜材料的彈性模量非線性、橫截面積非線性

2、的特點，對主纜線形所造成的影響進行分析。
　　然而目前還沒有完整的計算方案或商用軟件可用于計算考慮主纜彈性模量非線性變化時的主纜線形。因此本文需自行編寫相關軟件，再利用自編軟件對該研究內(nèi)容進行相關分析。為此文本涉及的主要工作如下:
　　1、詳細推導了以懸鏈線解析理論為基礎的主纜線形計算公式。并利用分段懸鏈線理論推導計算出了主纜的成橋線形、索力、主纜伸長量、無應力索長、索鞍預偏量、切弧差、空纜線形、空纜狀態(tài)下索夾的放樣位置等重

3、要施工數(shù)據(jù)。
　　2、探索了考慮主纜橫截面積與彈性模量非線性變化對主纜線形的影響，并得出了相關的修正算法與計算公式。
　　3、利用C＃程序語言編寫了相關的懸索橋計算軟件，并與其它軟件進行對比驗證。在保證正確性的前提下優(yōu)化程序，使其能正確計算考慮主纜彈性模量非線性變化時的主纜線形。為了提高自編程序的利用價值，將該程序進一步升級為通用性強、易于上手、擁有良好圖形交互界面的計算機軟件，方便更多人參考使用。
　　4、依托松坡大

4、橋實際施工數(shù)據(jù)，驗證了修正算法與自編程序的正確性，并得出了空纜線形、預偏量需要進行適當修正的初步結論。
　　5、對比了松坡大橋考慮主纜彈性模量非線性變化時的空纜線形數(shù)據(jù)與常規(guī)算法的空纜線形數(shù)據(jù)（即設計值數(shù)據(jù)），發(fā)現(xiàn)2者具有不小的差異，且實際施工數(shù)據(jù)表明自編程序的計算結果基本與實際情況一致。
　　6、保持松坡大橋的恒載集度、矢跨比不變，修改松坡大橋的跨徑后再次利用自編軟件進行計算?？疾焯剿鞒龅慕Y論是否在不同跨徑下的懸索橋都適用