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空间缆索体系悬索桥施工过程精细化分析
| 论文题名： | 空间缆索体系悬索桥施工过程精细化分析 |
| 关键词： | 空间缆索;悬索桥;施工过程;精细化 |
| 摘要： | 空间缆索体系悬索桥是一种由主缆、吊索以及加劲梁组成的三维索体系桥梁，其造型优美、受力合理，与同等规模的平面缆索体系悬索桥相比，空间缆索体系悬索桥在吊索内力增加不多的情况下，横向刚度显著提高，桥梁抗风性能明显改善，是未来大跨度桥梁的一个发展方向。对其精细化分析是空间缆索体系悬索桥设计与施工的保障，本文为提高空间缆索体系悬索桥的精细化施工分析做了以下工作。 利用悬链线索单元面内切线刚度，通过求极限方法推导了索单元的面外刚度，建立了空间索单元刚度矩，并对该空间索单元刚度矩阵进行了适用范围研究，对垂直吊索、无自重索等特殊索单元的刚度矩阵进行了推导;探讨了空间缆索系统悬索桥索鞍在空缆状态与成桥状态的平衡条件和索鞍参数设计的基本原则，利用18元方程组与牛顿迭代法求解了适用任意空间索鞍与主缆的竖向、横向切点几何信息;探讨了空间散索鞍上索股在鞍槽内的横截面稳定条件与三维空间稳定条件，在稳定的基础上确定了空间散索鞍整体参数设计与鞍槽曲线的设计原则，在考虑索股张力在鞍槽内存在摩擦损失的情况下推导了空间散索鞍的合力线的计算理论公式。 以VS2015为开发平台，利用C++编程语言结合上述理论推导编制了空间缆索体系悬索桥找形计算程序与空间散索鞍合理合力线计算程序，并与BNLAS计算结果对比，本文程序具有使用方便、计算精度高等特点。 最后以H(a)ogaland空间缆索悬索桥为研究对象，研究了猫道承重索的经济合理架设方案、确定了猫道抗风索初始张力，研究了无应力长度不变原理在该桥索股架设的应用与实际索股架设控制技术;研究了5杆、7杆、9杆主缆横向顶撑方案，实现了主缆平面线形到空间线形的平缓过渡，并分析了不同方案对主缆线形和撑杆内力的影响;探讨了从空缆平面线形到成桥空间线形主缆横向转动位移问题，并得出了主缆横向总转动位移由主缆整体几何转动位移与主缆截面扭转变形两部分组成的结论。通过H(a)logaland主缆截面弯扭刚度对主缆截面扭转变形影响的敏感性分析，认为H(a)logaland桥主缆截面扭转变形受主缆弯扭刚度影响较小，主缆索夹横向预偏角主要来自主缆几何扭转位移部分;最后对H(a)logaland吊梁过程进行了分析，各项指标均经济合理。 |
| 作者： | 朱明 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 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： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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