悬索桥主缆非线性计算分析及影响因素研究

《悬索桥主缆非线性计算分析及影响因素研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号U445单位代码10618密级公开学号2120086066硕士学位论文悬索桥主缆非线性计算分析及影响因素研究研究生姓名：温智泉导师姓名及职称：张雪松副教授申请学位类别工学硕士学位授予单位重庆交通大学一级学科名称土木工程论文提交日期2015年04月15日二级学科名称桥梁与隧道工程论文答辩日期2015年06月04日2015年06月04日NonlinearAnalysisandInfluencingFactorsoftheCableofSuspensionBridgesADissertationSubmittedfortheDegre

2、eofMasterCandidate：WenZhiquanSupervisor：Vice-Prof.ZhangXuesongChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China重庆交通大学学位论文原创性声明，本人郑重声明：，是本人在导师的指导下所呈交的学位论文，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中ｔｕ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

3、■学位论文作者签名：日期：２〇／年月知日疆每義！５６重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可Ｗ将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研巧所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发斤、信息网络传播等），同时本人保留在其

4、他媒体发表论文的权利。学位论文作者签名；指导教师签名；曰期；月曰曰期２年：如皮年月曰Ｗ占＾＾本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权？／、－ｎｒ？．〇学位论文作者签名；＾指导教师签名：曰期；年月知曰曰期；年月０曰：Ｍ户２〇／女６／《摘要悬索桥是以主缆为主要承重结构的桥梁，由于悬索桥跨越能力大，造型优美，经济合理，因而是大跨度桥梁的首选桥型。为了对寸滩长江大桥进行准确的施工监控，同时

5、也针对悬索桥主缆具有强烈几何非线性的特点，本文以悬索桥主缆为重点研究对象，并以在建的寸滩长江大桥为工程背景进行了计算分析，探讨了悬索桥主缆的线形计算理论和几何非线性有限元理论，并探索了一些实用的计算分析方法。本文所做的主要工作如下：首先，介绍了悬索桥的传统抛物线理论、近似的分段悬链线（忽略主缆弹性伸长导致的自重集度q改变）和精确的分段悬链线（考虑主缆弹性伸长导致的自重集度q改yy变）。利用MATLAB对这三种理论分别编制了相应的计算程序，并对寸滩长江大桥进行了计算，由此对3种理论的计算结果进行了比较和误差分析。其次，介绍了鞍座位置计算

6、方法，对鞍座位置计算的基本方程式重新进行了严密地数学推导，在采用该基本方程式进行计算时可以将所有已知参数均直接代入正的数值进行求解；运用MATLAB编制了索鞍位置计算模块，分别对寸滩长江大桥南北主索鞍进行了解析计算，并与设计图纸上所给参数进行了对比，结果吻合良好；对两种理论顶点定义下索鞍位置计算的结果也进行了对比分析。再次，介绍了MidasCivil中悬索桥的有限元分析理论以及分析方法，探索了一种在MidasCivil中精确模拟悬索桥的方法，在有限元模型中对主索鞍和散索鞍均进行了模拟，对寸滩长江大桥的成桥状态和空缆状态进行了计算分析，

7、且与设计值进行了对比，计算值与设计值吻合良好；利用有限元模型分析了索鞍对主缆内力与线形的影响；本文也将解析法与有限元方法进行了对比，解析算法和有限元法所得到的结果吻合良好。最后，分析了跨度变化、索长变化和温度变化对空缆线形的影响，并得到了3个适用于寸滩长江大桥空缆状态的线形修正关系式；本文还利用了有限元法来探讨温度对空缆状态下主缆线形的影响，并分别对中跨跨中标高及两主索鞍预偏量随温度改变的变化值进行了二次曲线拟合；主缆跨中标高随着计算温度的升高而降低，而索鞍的预偏量随着计算温度的升高而减小。关键词：悬索桥，主缆线形，MATLAB，解析

8、法，有限元IABSTRACTMaincableforsuspensionbridgeisthemainbearingstructureofthebridge,duetosuspensionbridgespanningca