[碩士]自錨式懸索橋主纜線形計算與分析

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內(nèi)容簡介

　　[碩士]自錨式懸索橋主纜線形計算與分析　　學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：長沙理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2008　　近年來，隨著我國交通建設(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三維的體系，在對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己經(jīng)非常成熟，本文在平面體系的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了一套適合計算空間體系懸索橋的計算理論，并以廣州獵德大橋為工程背景，對其做了計算分析?！　? 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算理論。采用牛頓拉斐遜迭代法分析了懸索橋線形計算中己知內(nèi)力及跨度求索長和己知跨度、高差、索長求內(nèi)力的索段數(shù)值計算的兩類問題?！　? (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，具體闡述了懸索橋結(jié)構(gòu)計算所應(yīng)遵循的基本原理，其中將主纜在索鞍處的修正計算歸納為分離計算法和迭代逼近計算法，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，以鞍座理論頂點為順延懸鏈線交點的定義為基礎(chǔ)，詳細討論了傾斜母線鞍座設(shè)計位置的確定問題。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，明確了索鞍頂部主纜無應(yīng)力長度的計算方法?！　? (3)以分段懸鏈線理論為基礎(chǔ)，推導(dǎo)了空間懸索的線形變化剛度，建立了懸索橋在空纜階段和成橋階段的主纜線形計算理論，利用matlab軟件編制了計算空纜與成橋線形的程序，同時以廣州獵德大橋為背景，對其做了相應(yīng)的計算分析。

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