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[硕士]悬索桥主缆施工计算的解析迭代方法

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内容简介

  [硕士]悬索桥主缆施工计算的解析迭代方法  学科专业:结构工程  授予学位: 硕士   学位授予单位:武汉理工大学  学位年度:2007   因为悬索桥的主缆受拉力,材料利用效率高,所以,近10年来我国的大跨径悬索桥建设飞速发展.悬索桥是由主缆、加劲梁、主塔、鞍座、锚碗、吊索等构件构成的柔性悬吊组合体系。主缆是悬索桥的主要承重构件,准确确定其成桥线形十分重要。成桥时主缆的真实线形既非理想的抛物线,也非理想的悬链线,而是由桥梁在实际荷载下的平衡条件与结构的变形条件共同确定的。目前,确定悬索桥主缆成桥线形的主要方法有:抛物线法、分段悬链线法以及以二者为基础的非线性循环迭代法、虚拟梁法、反算法、参数方程法等。   本课题用解析迭代方法进行施工计算,主要是主缆的施工计算。计算主缆、吊索等部件的无应力长度和主缆、索夹的初始安装位置。计算原理是:首先,考虑二期恒载由主缆和加劲梁共同承担的实际情况,采用悬索力学理论,即主缆在自重作用下的线形为悬链线,当其上作用集中荷载时,集中荷载间索段为链线,在己知设计状态参数的情况下,由受力平衡条件和变形相容条件,建立循环迭代算法的公式,求出主缆的无应力长度,并进行索鞍处主缆长度的修正;第二,根据无应力索长恒定不变的原理,算出空缆线形及索鞍预偏量;最后,根据空缆形成后的线形计算索夹安装位置和吊索的无应力长度。   采用EXCEL法和MATLAB编程法两种计算方法,分别计算宜昌长12公路大桥的主缆的无应力长度。在EXCEL法中通过控制水平力前后两次循环之差的绝对值小于收敛误差,即可认为满足了精度要求;同样在MATLAB编程法中也是控制这两个参数的精度,当满足精度要求的索力水平分量及竖向支承力求得后,即可用积分法计算各索段的有应力索长及各吊点处的标高。再进行主索鞍处主缆长度的修正。最后就可算出主缆实际的无应力索长。   通过实例计算表明,EXCEL法和MATLAB编程法两种计算方法的结果是非常接近的,与文献所给的结果也非常接近,而且相对误差很小,表明这两种方法都具有很高的精度。

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发布:2007-11-24 12:16    编辑:泛普软件 · xiaona    [打印此页]    [关闭]
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