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大跨度多塔斜拉桥几何非线性分析
| 论文题名： | 大跨度多塔斜拉桥几何非线性分析 |
| 关键词： | 多塔斜拉桥;有限元方法;垂度效应;动力特性;几何结构;非线性因素 |
| 摘要： | 斜拉桥是塔、梁、拉索三种基本构件组成的缆索承重结构体系，一般表现为柔性的受力特性。斜拉桥与连续梁桥和桁架梁桥的结构分析相比，几何非线性的影响比较突出，而且影响因素也比较多，使得大跨度斜拉桥的几何非线性分析显得比较复杂。 论文首先介绍了斜拉桥的发展概况和几何非线性分析的研究现状，阐述了斜拉桥几何非线性分析理论及其在实际计算中的应用，论述了斜拉桥各种非线性因素产生的原因及其分析方法。以嘉绍跨江大桥为工程背景，借助大型桥梁有限元程序Midas/Civil研究了多塔斜拉桥几何非线性因素在施工阶段和成桥阶段对桥梁结构内力和位移的影响，得到以下结论: (1)施工阶段过程中几何非线性因素对桥梁结构的位移和内力的影响程度不同，对主梁竖向位移的影响最为明显，主梁弯矩次之，对轴力的影响可以忽略不计; (2)悬臂长度不大时，桥梁结构整体刚度较小，且拉索索力处于低应力水平，主梁位移较小，几何非线性影响不明显;随着悬臂长度的增大，几何非线性因素对结构的影响趋于明显; (3)二期恒载作用下，几何非线性影响显著，拉索垂度效应和大位移效应为主要影响因素，梁柱效应影响较小; (4)车辆荷载作用下，几何非线性因素对桥梁结构影响较小，线性计算和非线性计算结果十分接近，因此在进行活载计算时，可以采用线性的方法进行近似计算; (5)拉索垂度效应、梁柱效应和恒载产生的初始几何刚度对结构自振频率影响较小; (6)时程分析计入拉索垂度效应、梁柱效应和恒载产生的初始几何刚度时，对结构内力和位移明显。因此在进行大跨度多塔斜拉桥动力分析时，应进行细致的动力几何非线性研究。 |
| 作者： | 潘常建 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 赵雷 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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