非对称斜拉桥索力计算方法及影响因素研究
发布时间：2024-03-04 03:01
斜拉索是斜拉桥不可或缺的受力构件,有着举足轻重的地位,斜拉索的索力值又是评估拉索结构安全与否的重要参数。在工程实际中,斜拉桥的索力多用频率法进行测量,当斜拉索未安装减振器时,将采集的频率代入索力简化公式,得到的索力满足工程要求;但是当斜拉索安装上减振器后,此时将采集的频率代入索力简化公式计算得到的索力较实际索力误差较大,表明索力简化计算公式已满足不了安装了减振器的斜拉索的索力计算。本论文以某独塔双索面非对称斜拉桥为工程背景,对无减振器拉索自由振动的解析解分析以及一般边界条件下的索力计算公式分析,同时分析考虑抗弯刚度时的索力计算公式,并用实际工程数据来对比考虑抗弯刚度的索力计算值与不考虑抗弯刚度的索力计算值;用能量法推导带减振器的斜拉索索力计算公式,并用实际工程数据来验证公式,采用有限元软件建立全桥空间有限元模型,计算分析温度效应对索力的影响;同时模拟斜拉索断索,并分析斜拉索断索工况下对索力的影响。通过对工程实例及有限元模型进行分析,结果表明:(1)对于该种类型的非对称斜拉桥的斜拉索而言,实际工程中可忽略抗弯刚度的影响。(2)用能量法推导的索力公式是正确的,是满足实际工程要求的。(3)非...
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 斜拉桥发展概述
1.2 斜拉桥的特点
1.2.1 斜拉桥的结构特点
1.2.2 非对称斜拉桥的特点
1.3 索力确定方法
1.4 频率法计算索力研究现状
1.4.1 未考虑减振器频率—索力计算方法的研究现状
1.4.2 考虑减振器频率—索力计算方法的研究现状
1.5 研究的目的及意义
1.6 本文的主要研究内容
2 无减振器的斜拉索索力的计算方法
2.1 斜拉索静力线形的解析解
2.2 斜拉索运动微分方程
2.2.1 斜拉索线形分析
2.2.2 斜拉索运动微分方程
2.3 频率-索力计算公式的影响因素
2.3.1 索抗弯刚度的影响
2.3.2 垂度的影响
2.3.3 斜度的影响
2.3.4 减振器的影响
2.4 本章小结
3 带减振器的斜拉索索力的计算方法
3.1 减振器的刚度与索力关系
3.2 能量法推导带减振器的斜拉索索力计算公式
3.2.1 斜拉索在单侧减振器下的振动理论
3.2.2 索力表达式推导
3.2.3 索力公式处理
3.3 算例验证
3.3.1 实际工程数据验证本文公式
3.3.2 几种索力计算方法比较
3.4 本章小结
4 非对称斜拉桥温度效应对索力影响分析
4.1 工程概况
4.1.1 主要技术指标
4.1.2 主梁结构形式
4.1.3 主塔结构形式
4.1.4 拉索基本构造
4.2 全桥有限元模型建立
4.2.1 主梁的模拟
4.2.2 主塔的模拟
4.2.3 斜拉索的模拟
4.2.4 边界条件的模拟
4.2.5 全桥有限元模型
4.3 单一温度工况对索力影响分析
4.3.1 温度工况介绍
4.3.2 整体升降温下拉索索力变化
4.3.3 主梁温度梯度下拉索索力变化
4.3.4 主塔左右侧温差下拉索索力变化
4.3.5 索梁(塔)温差下拉索索力变化
4.4 组合工况下对索力影响分析
4.4.1 各单一温度工况对索力影响大小比较
4.4.2 组合工况下温度效应对索力影响分析
4.5 本章小结
5 非对称斜拉桥断索对索力影响分析
5.1 斜拉索断索的组合方式
5.2 断单索对索力的影响
5.2.1 断单根短索时拉索索力变化
5.2.2 断单根中长索时拉索索力变化
5.2.3 断单根长索时拉索索力变化
5.3 断双索对索力的影响
5.3.1 断双短索时拉索索力变化
5.3.2 断双中长索时拉索索力变化
5.3.3 断双长索时拉索索力变化
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3918792
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 斜拉桥发展概述
1.2 斜拉桥的特点
1.2.1 斜拉桥的结构特点
1.2.2 非对称斜拉桥的特点
1.3 索力确定方法
1.4 频率法计算索力研究现状
1.4.1 未考虑减振器频率—索力计算方法的研究现状
1.4.2 考虑减振器频率—索力计算方法的研究现状
1.5 研究的目的及意义
1.6 本文的主要研究内容
2 无减振器的斜拉索索力的计算方法
2.1 斜拉索静力线形的解析解
2.2 斜拉索运动微分方程
2.2.1 斜拉索线形分析
2.2.2 斜拉索运动微分方程
2.3 频率-索力计算公式的影响因素
2.3.1 索抗弯刚度的影响
2.3.2 垂度的影响
2.3.3 斜度的影响
2.3.4 减振器的影响
2.4 本章小结
3 带减振器的斜拉索索力的计算方法
3.1 减振器的刚度与索力关系
3.2 能量法推导带减振器的斜拉索索力计算公式
3.2.1 斜拉索在单侧减振器下的振动理论
3.2.2 索力表达式推导
3.2.3 索力公式处理
3.3 算例验证
3.3.1 实际工程数据验证本文公式
3.3.2 几种索力计算方法比较
3.4 本章小结
4 非对称斜拉桥温度效应对索力影响分析
4.1 工程概况
4.1.1 主要技术指标
4.1.2 主梁结构形式
4.1.3 主塔结构形式
4.1.4 拉索基本构造
4.2 全桥有限元模型建立
4.2.1 主梁的模拟
4.2.2 主塔的模拟
4.2.3 斜拉索的模拟
4.2.4 边界条件的模拟
4.2.5 全桥有限元模型
4.3 单一温度工况对索力影响分析
4.3.1 温度工况介绍
4.3.2 整体升降温下拉索索力变化
4.3.3 主梁温度梯度下拉索索力变化
4.3.4 主塔左右侧温差下拉索索力变化
4.3.5 索梁(塔)温差下拉索索力变化
4.4 组合工况下对索力影响分析
4.4.1 各单一温度工况对索力影响大小比较
4.4.2 组合工况下温度效应对索力影响分析
4.5 本章小结
5 非对称斜拉桥断索对索力影响分析
5.1 斜拉索断索的组合方式
5.2 断单索对索力的影响
5.2.1 断单根短索时拉索索力变化
5.2.2 断单根中长索时拉索索力变化
5.2.3 断单根长索时拉索索力变化
5.3 断双索对索力的影响
5.3.1 断双短索时拉索索力变化
5.3.2 断双中长索时拉索索力变化
5.3.3 断双长索时拉索索力变化
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3918792
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3918792.html