[硕士]大跨度悬索桥静动力特性分析

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内容简介

　　[硕士]大跨度悬索桥静动力特性分析　　学科专业：桥梁与隧道工程　　授予学位： 硕士 　　学位授予单位：长安大学　　学位年度：2007　　 现代悬索桥是由主缆和加劲梁构成的一种柔性悬挂体系，因具有跨越能力大、结构造型优美等优点而成为大跨度桥梁的首选。为确保悬索桥施工和运营期间的受力安全，论文以沪蓉西国道湖北段四渡河特大桥为工程背景，开展大跨度悬索桥空间静动力性能研究。论文的研究工作和取得的主要成果有:　　 1.系统地阐述了悬索桥计算理论，包括早期的弹性理论和挠度理论，以及现阶段主要采用的有限位移理论和解析计算理论，并对比分析了后两者的优缺点，为悬索桥的静、动力分析提供理论基础。　　 2.提出了一种基于有限位移理论模拟悬索桥施工全过程的计算方法，对四渡河特大桥的施工过程进行了精细化模拟分析:对径初点标高变化情况进行研究，得出了施工过程中主缆和加劲梁标高的变化规律;对加劲梁的刚接次序进行研究，证实该桥采用全铰法吊装加劲梁能满足内力和线形要求;首次全面分析了各施工阶段考虑P-△效应对索塔容许偏位和不平衡水平力的影响，并根据索塔容许偏位和容许内力确定主索鞍的顶推阶段和顶推量。　　 3.采用有限元法分析悬索桥在车辆荷载和温度等作用下的静力性能。分别采用非线性计算理论和线性二阶理论分析活载效应，证实悬索桥采用线性二阶理论进行活载计算的可行性;分析了半幅满载工况时悬索桥的偏载效应，通过分析该工况下主缆、吊索和加劲梁的位移和内力响应，解释主缆在承担偏载时所起的重要作用。分析了四渡河特大桥在升温和降温时作用效应，指出悬索桥在温度作用下各主要受力构件的受力特点.　　 4.引入了悬索桥上部结构自由振动微分方程，并采用有限元法分析了四渡河特大桥的动力性能。研究了主缆、吊索、加劲梁、索塔等的刚度变化以及边界条件变化对该桥动力性能的影响，得出了若干结论，为悬索桥的优化设计提供参考。

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