[硕士]悬索桥主缆施工计算的解析迭代方法

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内容简介

　　[硕士]悬索桥主缆施工计算的解析迭代方法　　学科专业：结构工程　　授予学位： 硕士 　　学位授予单位：武汉理工大学　　学位年度：2007　　 因为悬索桥的主缆受拉力，材料利用效率高，所以，近10年来我国的大跨径悬索桥建设飞速发展.悬索桥是由主缆、加劲梁、主塔、鞍座、锚碗、吊索等构件构成的柔性悬吊组合体系。主缆是悬索桥的主要承重构件，准确确定其成桥线形十分重要。成桥时主缆的真实线形既非理想的抛物线，也非理想的悬链线，而是由桥梁在实际荷载下的平衡条件与结构的变形条件共同确定的。目前，确定悬索桥主缆成桥线形的主要方法有:抛物线法、分段悬链线法以及以二者为基础的非线性循环迭代法、虚拟梁法、反算法、参数方程法等。　　 本课题用解析迭代方法进行施工计算，主要是主缆的施工计算。计算主缆、吊索等部件的无应力长度和主缆、索夹的初始安装位置。计算原理是:首先，考虑二期恒载由主缆和加劲梁共同承担的实际情况，采用悬索力学理论，即主缆在自重作用下的线形为悬链线，当其上作用集中荷载时，集中荷载间索段为链线，在己知设计状态参数的情况下，由受力平衡条件和变形相容条件，建立循环迭代算法的公式，求出主缆的无应力长度，并进行索鞍处主缆长度的修正;第二，根据无应力索长恒定不变的原理，算出空缆线形及索鞍预偏量;最后，根据空缆形成后的线形计算索夹安装位置和吊索的无应力长度。　　 采用EXCEL法和MATLAB编程法两种计算方法，分别计算宜昌长12公路大桥的主缆的无应力长度。在EXCEL法中通过控制水平力前后两次循环之差的绝对值小于收敛误差，即可认为满足了精度要求;同样在MATLAB编程法中也是控制这两个参数的精度，当满足精度要求的索力水平分量及竖向支承力求得后，即可用积分法计算各索段的有应力索长及各吊点处的标高。再进行主索鞍处主缆长度的修正。最后就可算出主缆实际的无应力索长。　　 通过实例计算表明，EXCEL法和MATLAB编程法两种计算方法的结果是非常接近的，与文献所给的结果也非常接近，而且相对误差很小，表明这两种方法都具有很高的精度。

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