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基于分层滑移模型的斜拉索弯曲应力分析
| 论文题名： | 基于分层滑移模型的斜拉索弯曲应力分析 |
| 关键词： | 斜拉索;APDL;剪应力;弯曲应力;分层滑移模型;弯曲疲劳破坏;有限元分析 |
| 摘要： | 近年来，斜拉索弯曲疲劳破坏受到世界范围内的重视，研究人员对其展开一系列研究工作，认为锚固端弯曲应力是造成斜拉索弯曲疲劳的首要因素。但是，目前斜拉索弯曲应力分析仍不能满足工程应用的要求，同时，斜拉桥跨径的增加对斜拉索的性能提出了更高要求。因此，加强对斜拉索的局部弯曲应力的研究具有重要的理论价值和工程应用价值。 本文基于斜拉索分层滑移理论，通过ANSYS有限元分析软件进行了索体的参数化建模。继续计算了斜拉索在端部强制转角下的分层滑移过程和斜拉索最大弯曲应力的变化规律。论文完成的主要工作如下： 1.对斜拉索弯曲疲劳性能研究的现状进行了较深入的调研。归纳总结了世界各国在斜拉索弯曲疲劳方面的理论和试验研究成果，比较了理想柔性索理论、均匀弯曲刚度索理论各自的特点和应用范围。 2.在分层滑移理论的基础上，利用ANSYS有限元软件，运用APDL语言编写了斜拉索分层滑移模型的相关程序。选用非线性梁单元建立了斜拉索的有限元模型，通过刚臂、刚臂节点耦合和解耦方式处理层间连接和滑移条件，实现了对斜拉索弯曲问题分层滑移过程的仿真分析。 3.分析了斜拉索分层滑移简化模型的一般特点。通过分析，得到随着端部转角的增加，斜拉索分层滑移不断发生和扩展情况，以及在分层滑移过程中其内部最大弯曲应力的变化趋势和索长对最大弯曲应力的影响。 4.对斜拉索工程实例进行了弯曲应力分析。以某大桥斜拉索作为工程实例，分析了斜拉索分层滑移发生和发展过程以及该过程中最大弯曲应力的变化。讨论了最大弯曲应力的分层滑移模型解与均匀弯曲刚度理论解的差异。结果表明考虑分层滑移的影响是必要的。 本文对进一步研究斜拉索弯曲疲劳问题的机理具有积极的作用。 |
| 作者： | 谢宜 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 郑罡 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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