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鄂东长江大桥成桥阶段几何非线性静力分析
| 论文题名： | 鄂东长江大桥成桥阶段几何非线性静力分析 |
| 关键词： | 斜拉桥;几何非线性;多杆单元;斜拉索垂度效应;梁柱效应;大位移效应 |
| 摘要： | 斜拉桥是由塔、梁、索三种基本构件组成的高次超静定的结构体系。特别是大跨度斜拉桥，其几何非线性特性比较明显，考虑几何非线性影响的斜拉桥结构分析计算成为重要的研究课题。论文以鄂东公路大桥为工程背景，运用有限元软件Ansys对成桥阶段下斜拉桥几何非线性响应进行分析计算。 论文首先介绍了斜拉桥的发展以及斜拉桥几何非线性的研究背景；然后介绍了大跨度斜拉桥几何非线性的基本分析理论和数值方法；然后介绍了有限元模型的要求以及斜拉索、主梁和桥塔的模拟方法，然后运用有限元软件建立鄂东长江大桥有限元成桥阶段全桥模型，进行几何非线性分析计算，进而比较分析斜拉桥几何非线性三大因素来源即斜拉索垂度效应、梁柱效应、大位移效应对结构影响比重；最后就斜拉桥几何非线性计算中关于斜拉索划分单元合理尺寸做了讨论，并给出一些参考性意见。 理论计算结果表明，对于成桥阶段斜拉桥的几何非线性： (1)斜拉桥三个几何非线性因素即斜拉索垂度效应、梁柱效应及大位移效应，对位移的影响都较大，其中以斜拉索垂度的影响最大，结构大位移效应次之，桥塔和主梁的梁柱效应影响最小； (2)几何非线性因素对塔底弯矩和塔底轴力以及塔梁连接处主梁轴力的影响基本可忽略，而对跨中主梁弯矩和轴力，以及塔梁连接处主梁弯有较大影响； (3)在恒载作用下，如不考虑几何非线性，计算结果会有较大的误差，但在车辆荷载作用下，几何非线性计算结果和线性计算结果相差不大； (4)另外采用Ernst公式修正弹模法考虑斜拉索垂度效应的几何分析性影响，与真实受力结果误差不大。 (5)对于多杆单元模拟大跨度斜拉桥的斜拉索的垂度效应，一般索单元按100m划分，其计算结果一般能达到要求。 |
| 作者： | 明发焱 |
| 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： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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