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大跨度斜拉桥施工过程几何非线性分析
| 论文题名： | 大跨度斜拉桥施工过程几何非线性分析 |
| 关键词： | 斜拉桥;几何非线性;有限位移理论;施工控制;面向对象;软件开发 |
| 摘要： | 在中国,大跨径桥梁建设方兴未艾,但是,随着桥梁规模和跨径的不断增大,结构所受几何非线性的影响已逐步显现.为了研究几何非线性因素对大跨径斜拉桥的影响,该论文基于有限位移理论,对大跨径斜拉桥施工中所受几何非线性影响进行分析,并开发出了算法简洁、界面友好的实用应用程序软件,能够较准确的计算同类问题.该文以实际的大跨径斜拉桥——鄂黄长江大桥为工程背景,基于有限位移理论,考虑了大位移效应、初应力效应和拉索垂度效应三种几何非线性影响,着重研究了在施工状态下,几何非线性效应对斜拉桥主梁位移和拉索索力的影响.几何非线性分析中以U.L列式法为基础,从有限位移理论出发,导出了考虑结构大位移效应和初应力效应的梁单元切线刚度矩阵.用二力杆单元模拟斜拉索,引入等效弹性模量处理拉索的垂度效应.计算中采用基于Newton-Raphson迭代法求解非线性方程组.分析内容侧重于两个方面:一、对典型施工状态的分析,根据施工中结构所处的不同状态确定了四个分析工况:①最大双悬臂状态;②次边跨合龙后;③最大单悬臂状态;④二期恒载施工状态.二、对标准梁段的施工过程模拟分析,包含了斜拉索分次张拉和混凝土分次浇筑共8个连续的子工况.通过以上计算分析,该文比较了各影响因素对斜拉桥结构的影响,以及结构在不同状态下受几何非线性影响的规律.该文采用先进的面向对象的软件开发方法,以Windows为操作平台,VC++6.0为开发工具,设计并开发出了具有可视化计算界面的斜拉桥几何非线性分析软件.通过论文中对实际算例结果与文献解及通用软件解的对比验证,证明了该文程序计算结果准确、可靠,可用于分析同类桥梁结构. |
| 作者： | 张太科 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 颜东煌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙交通学院 |
| 学位年度： | 2003 |
| 正文语种： | 中文 |
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