[硕士]大跨度悬索桥温度效应研究

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内容简介

　　[硕士]大跨度悬索桥温度效应研究　　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：2008　　 悬索桥是一种高次超静定柔性结构，由刚度相差较大的构件(主缆、吊索、加劲梁)组成。其结构变形表现为显著的几何非线性，对温度的变化非常敏感。为使施工过程中和成桥后的实际状态最大限度地接近设计理想状态，温度效应作为一个敏感性因素，必须加以监控，及时进行修正。本文以沪蓉西国道湖北段四渡河特大桥为工程背景，开展大跨度悬索桥温度效应研究，主要研究工作及成果如下:　　 1.首先阐述了温度场的基本理论，并从热传导理论着手求解计算结构温度场，然后就影响温度荷载的几种类型，有针对性地展开研究。本文在结合监控的实际情况及该桥的结构特点后，系统地制定出施工阶段索塔、猫道以及主缆的测温方案。　　 2.依据测温方案，通过对索塔进行连续24小时偏位观测，并对理论值与实测值进行对比，分析索塔受温度影响的变化规律，进而确定塔的初始坐标，掌握原始数据，为今后塔的变形监测分析提供可靠依据。通过模型计算出成桥状态下，温度作用引起的索塔偏位及弯矩变化，为今后桥梁的安全使用提供参考。　　 3.基于悬链线精确非线性与抛物线线性两种计算方法对最不利温度状况下猫道承重绳空索垂度改变量进行计算对比，对比发现利用近似计算公式也可基本满足工程要求。分别对猫道承重绳未上面层前及猫道架设与线形调整过程中进行线性测量，给出不同索温下的理论高程与实测高程的对比，为猫道施工及线形的调整提供参考。　　 4.分别用非线性迭代法和有限元法，对比计算了不同温度下的主缆垂度变化量;再由于索塔因温度变化对主缆垂度也有影响，由理论计算给出各跨主缆垂度修正值，上述计算均为主缆的垂度调整提供参考。同时对不同温度下基准索股标高的理论值与实测值进行对比，为基准索股跨中标高的调整提供参考。　　 5.在成桥状态下，考虑1250C的温度作用，通过建模计算出各跨主缆跨中标高改变量及主梁跨中位移改变量，为最后成桥阶段的主缆线形验收及今后的安全使用提供参考。

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