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柔性悬索桥静力分析及动力特性研究
| 论文题名： | 柔性悬索桥静力分析及动力特性研究 |
| 关键词： | 柔性悬索桥;抗风缆形式;人行荷载;索张拉力 |
| 摘要： | 柔性悬索桥由于受力简明，建造方便，跨越能力大，成为了景区、山丘地区常见的桥型。她不同于公路悬索桥，最大的特点是没有加劲梁或加劲梁很矮，随着跨径的增大恒载并不会显著增加，而活载占的比例越来越大，跨径很大后甚至可以超过恒载重量。这样的结构特点使桥梁的整体刚度很低，相对刚度较大的梁桥、拱桥来说显得很柔，一般用作人行桥梁，其在静力动力方面的特性相对公路悬索桥来说并不完全一致。我国还没有出台有关柔性悬索桥的规范，这使得设计施工过程中很多关键问题，没有依据可循，比如抗风缆的施加是否必要，抗风缆的最佳布置形式及张拉力的大小，柔性悬索桥的合理失跨比、桥面宽度、跨径范围等只能参照其它规范或凭经验确定。本文以重庆渝北观音洞2号人行吊桥为依托，利用MATLAB软件及Midas、ANSYS有限元软件对柔性悬索桥静力、动力特点进行了分析，主要工作如下: 1、对悬索桥静力计算理论进行了回顾总结，通过Midas对观音洞2号桥进行了静力分析。 2、推导了抛物线及分段悬链线的主缆计算公式，根据分段悬链线法通过MATLAB软件编写了悬索桥主缆线形求解程序，可以计算主缆成桥线形、主缆索力、无应力索长、索鞍预偏量、索鞍处主缆长度的修正、索鞍切点坐标等，并通过与验证程序比较确定其正确性。 3、通过ANSYS建模分析该桥动力特性，随后比较不同跨径、桥面宽度、桥面板形式、失跨比等因素对其动力特性的影响。 4、确定了抗风缆设置的必要条件，改变抗风缆与桥面的水平夹角、竖向夹角、张拉力及在主梁的锚固位置通过ANSYS建模分析确定了最佳的抗风缆形式。 5、利用ANSYS进行了人行荷载瞬态分析，并比较了不同桥宽及抗风缆对人行荷载动力响应的作用效果。 6.探讨了纵横梁为主梁的柔性悬索桥满足刚度要求的最大跨径，对失跨比范围做了初步的研究，对大跨柔性悬索桥稳定索的张拉力的确定提供了可以借鉴的参考依据。 |
| 作者： | 刘洋 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 包立新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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