懸索橋主纜非線性計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。為了對寸灘長江大橋進(jìn)行準(zhǔn)確的施工監(jiān)控，同時也針對懸索橋主纜具有強(qiáng)烈?guī)缀畏蔷€性的特點，本文以懸索橋主纜為重點研究對象，并以在建的寸灘長江大橋為工程背景進(jìn)行了計算分析，探討了懸索橋主纜的線形計算理論和幾何非線性有限元理論，并探索了一些實用的計算分析方法。
　　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

2、導(dǎo)致的自重集度qy改變）和精確的分段懸鏈線（考慮主纜彈性伸長導(dǎo)致的自重集度qy改變）。利用MATLAB對這三種理論分別編制了相應(yīng)的計算程序，并對寸灘長江大橋進(jìn)行了計算，由此對3種理論的計算結(jié)果進(jìn)行了比較和誤差分析。其次，介紹了鞍座位置計算方法，對鞍座位置計算的基本方程式重新進(jìn)行了嚴(yán)密地數(shù)學(xué)推導(dǎo)，在采用該基本方程式進(jìn)行計算時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編制了索鞍位置計算模塊，分別對寸灘長江大橋南北主索鞍進(jìn)

3、行了解析計算，并與設(shè)計圖紙上所給參數(shù)進(jìn)行了對比，結(jié)果吻合良好;對兩種理論頂點定義下索鞍位置計算的結(jié)果也進(jìn)行了對比分析。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，在有限元模型中對主索鞍和散索鞍均進(jìn)行了模擬，對寸灘長江大橋的成橋狀態(tài)和空纜狀態(tài)進(jìn)行了計算分析，且與設(shè)計值進(jìn)行了對比，計算值與設(shè)計值吻合良好;利用有限元模型分析了索鞍對主纜內(nèi)力與線形的影響;本文