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悬索桥吊杆张力分析与振动测试研究
| 论文题名： | 悬索桥吊杆张力分析与振动测试研究 |
| 关键词： | 桥梁结构;悬索桥吊杆;张力分析;振动测试 |
| 摘要： | 近年来，桥梁结构中的拉索体系越来越多，比如现在广泛应用的悬索桥中的吊杆以及主缆，斜拉桥中的斜拉索，拱桥中采用的吊杆。 吊杆是悬索桥的重要构件，吊杆的健康状态直接影响到悬索桥的使用安全。按照设计规范的要求和方法，吊杆的张力和容许应力都应该控制在允许范围之内，整个桥梁结构的安全和线形的美观也与其张力（或索力）状态息息相关。但是，在施工过程中以及使用的情况下，不确定的因素很多，这些因素都会影响到张力（或索力）变化的大小。近年来，悬索桥安全事故时有发生，并且多起事故与吊杆的健康状态有直接关系。 基于重庆长江鹅公岩大桥吊杆安全检测项目，本文研究了吊杆张力计算理论及方法，利用Matlab推导了吊杆张力实用计算公式，并利用ANSYS验证了吊杆张力实用计算公式的正确性。通过对吊杆进行振动测试以及吊杆在张力实用计算公式计算所得张力与吊杆健康档案中设计张力的对比和分析，确定了大桥吊杆的健康状态，为工程实际运用提供了理论依据和指导。 ①通过深入分析吊杆破损现状及破损原因，提出了预防吊杆产生破损的措施，从而确保大桥吊杆的健康状态； ②利用Pro/ENGINEER建立吊杆零件的三维实体模型，然后对吊杆进行装配及干涉检查；利用ANSYS对吊杆进行模态分析，确定了吊杆的固有频率； ③建立多种模型计算吊杆张力，采用两端固定弦与梁的组合模型，考虑抗弯刚度及边界条件等影响吊杆张力的各种因素，利用Matlab曲线拟合功能，推导吊杆张力实用计算公式。把ANSYS模态分析确定的吊杆固有频率代入吊杆张力实用计算公式进行计算，通过对吊杆张力实用计算公式计算所得张力与吊杆健康档案中设计张力的对比和分析，验证了吊杆张力实用计算公式的正确性； ④针对重庆长江鹅公岩大桥吊杆的实际情况，采用振动频率法测试悬索桥吊杆张力计算中所需的振动频率。通过对吊杆张力实用计算公式计算所得张力与吊杆健康档案中设计张力的对比和分析，确定了大桥吊杆的健康状态。 |
| 作者： | 曾军伟 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 陈进 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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