自錨式懸索橋主纜線形計(jì)算與分析.pdf

1、近年來，隨著我國(guó)交通建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，懸索橋跨度不斷增大，幾何非線性的影響愈加突出，寬跨比不斷減小，而橋梁必需的使用寬度是有限的，從而使得橋梁得橫向剛度也不斷減小，這就要求設(shè)計(jì)人員能夠?qū)で笠环N更為合理的懸索橋體系，來提高橋梁的整體剛度，而空間纜索的懸索橋由于主纜和吊索組成了一個(gè)三維的體系，在對(duì)豎向承載能力影響不大的情況下，纜索系統(tǒng)的橫向承載能力得到顯著的提高，從而大大提高了整個(gè)橋梁的橫向剛度和抗扭剛度。平面體系下的懸索橋分段懸鏈線理論已經(jīng)

2、非常成熟，本文在平面體系的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了一套適合計(jì)算空間體系懸索橋的計(jì)算理論，并以廣州獵德大橋?yàn)楣こ瘫尘埃瑢?duì)其做了計(jì)算分析。 本文的主要內(nèi)容如下： (1)以既有的平面體系下的分段懸鏈線理論為基礎(chǔ)，推導(dǎo)了空間體系下的分段懸鏈線計(jì)算理論。采用牛頓拉斐遜迭代法分析了懸索橋線形計(jì)算中已知內(nèi)力及跨度求索長(zhǎng)和已知跨度、高差、索長(zhǎng)求內(nèi)力的索段數(shù)值計(jì)算的兩類問題。 (2)以分段懸鏈線理論為基礎(chǔ)，以懸索橋的目標(biāo)成橋理想狀態(tài)為出發(fā)點(diǎn)，

3、具體闡述了懸索橋結(jié)構(gòu)計(jì)算所應(yīng)遵循的基本原理，其中將主纜在索鞍處的修正計(jì)算歸納為分離計(jì)算法和迭代逼近計(jì)算法，將空間纜索懸索橋塔頂鞍座歸納為水平母線鞍座和傾斜母線鞍座兩類，以鞍座理論頂點(diǎn)為順延懸鏈線交點(diǎn)的定義為基礎(chǔ)，詳細(xì)討論了傾斜母線鞍座設(shè)計(jì)位置的確定問題。從力學(xué)關(guān)系和幾何特征出發(fā)，導(dǎo)出了傾斜母線索鞍位置確定的11元非線性方程組，采用牛頓一拉斐森迭代法進(jìn)行求解，給出了迭代格式與步驟，推導(dǎo)了雅可比矩陣，論證了迭代初值的確定方法，明確了約束條件