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新型索网承重式悬索桥可行性研究
| 论文题名： | 新型索网承重式悬索桥可行性研究 |
| 关键词： | 索网承重式悬索桥;反向缆;江阴长江大桥;有限位移理论;虚拟单元论;空间分析;自振频率 |
| 摘要： | 该文设计了一个种载荷由上下各两根缆索及吊杆组成的索网来承受的索网承重式悬索桥,该桥经过与作为设计背景的江阴长江公路大桥的比较,证明能够在一定程度上缓解悬索桥的重量刚度矛盾.从反向缆悬索桥得到启发,将反缆拉成与桥面竖曲线平行,桥面系直接铺在反缆上,由此克服了原桥型跨径小、桥下净空受限制的缺点,提出了完整的大跨索网承重式悬索桥的概念,并进行了相应的初频设计.利用非线性有限元对该桥进行了必在的静力计算,求出了预拱状态参量、成桥误差.验算了该桥在横向静风压下的位移、活载挠度、自振频率等,并与背景桥的相应数据作了对比.最后通过全桥的空间有限元分析验证了单独考虑桥面系对横向位移及自振频率的影响,并将求出的自振振型性状特征与江阴桥做了进一步的对比.在晨线性在阴元算法方面,首先确定悬索桥静力问题是大位移小应变弹性力学问题.要用有限位移弹性理论来求解.以此为基础从虚位移原理出发,导出了有限位移弹性理论基本方程,给出了该文进行非线性有限元计算所采用的方法--Updated-Lagrange列式与Newton-Raphson迭代相结合的算法.在程序设计上,该文推导了用以模拟缆索及吊杆的系刚度矩阵,引入虚拟单元理论,将桥面系模拟为20结点虚拟层合三维板壳单元来代替通常采用的鱼骨梁.提出了基于扩展虚拟单元法的前进、倒退分析理论,使得前进、倒退分析可从任意状态开始,且不必重新构造有限元模型. |
| 作者： | 刘耀东 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 徐兴 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2000 |
| 正文语种： | 中文 |
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