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板桁组合加劲梁悬索桥的超级单元分析法
| 论文题名： | 板桁组合加劲梁悬索桥的超级单元分析法 |
| 关键词： | 悬索桥;板桁组合结构;超级单元分析法;计算精度 |
| 摘要： | 板桁组合结构能够提高结构刚度，减轻桥梁恒载，降低工程造价，在悬索桥领域具有广阔的应用前景。板桁组合加劲梁构件较多，采用常规的梁单元和板壳元进行精细化分析，结构的总体自由度数目将会非常大，导致总体刚度矩阵阶数过高，占用很多的内存，耗费大量计算时间。论文开发了一种用于板桁组合加劲梁分析的超级单元，在保证了计算精度的同时，可以降低总体刚度矩阵的阶数、节约内存、减少计算时间。论文的主要内容如下: 首先，基于有限元法理论对板壳元进行研究。将8节点Serendipity单元和9节点Heterosis单元组合得到板壳元。此单元为二次等参元，对几何不规则形状适应性强且精度较高。 其次，以贵瓮高速清水河大桥的加劲梁节段为模板，通过子结构的方法凝聚生成超级单元。在此基础上，使用C++语言编制出可以实现超级单元凝聚和计算的分析程序，通过算例验证了程序的正确性。研究结果表明超级单元可以明显降低刚度矩阵的阶数，减少内存消耗，在构造重复的大型结构计算方面有明显的优势，适用于板桁组合加劲梁的计算分析。 最后，论文提出了一种根据架设过程中加劲梁线形的变化规律，选择合理的刚接时机对梁段进行刚接的优化架设方案。并将编制的超级单元程序与BNLAS结合，对清水河大桥的架设方案进行了计算。计算过程实现了使用超级单元对板桁组合加劲梁悬索桥进行分析，计算结果也显示出超级单元分析法的价值和意义。 |
| 作者： | 陈富强 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 唐茂林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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