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悬索桥主缆施工计算的解析迭代方法
| 论文题名： | 悬索桥主缆施工计算的解析迭代方法 |
| 关键词： | 悬索桥;悬索力学理论;解析迭代方法;无应力长度;EXCEL法;MATLAB编程法;桥梁施工 |
| 摘要： | 因为悬索桥的主缆受拉力，材料利用效率高，所以，近10年来我国的大跨径悬索桥建设飞速发展。悬索桥是由主缆、加劲梁、主塔、鞍座、锚碇、吊索等构件构成的柔性悬吊组合体系。主缆是悬索桥的主要承重构件，准确确定其成桥线形十分重要。成桥时主缆的真实线形既非理想的抛物线，也非理想的悬链线，而是由桥梁在实际荷载下的平衡条件与结构的变形条件共同确定的。目前，确定悬索桥主缆成桥线形的主要方法有：抛物线法、分段悬链线法以及以二者为基础的非线性循环迭代法、虚拟梁法、反算法、参数方程法等。 本课题用解析迭代方法进行施工计算，主要是主缆的施工计算。计算主缆、吊索等部件的无应力长度和主缆、索夹的初始安装位置。计算原理是：首先，考虑二期恒载由主缆和加劲梁共同承担的实际情况，采用悬索力学理论，即主缆在自重作用下的线形为悬链线，当其上作用集中荷载时，集中荷载间索段为悬链线，在已知设计状态参数的情况下，由受力平衡条件和变形相容条件，建立循环迭代算法的公式，求出主缆的无应力长度，并进行索鞍处主缆长度的修正；第二，根据无应力索长恒定不变的原理，算出空缆线形及索鞍预偏量；最后，根据空缆形成后的线形计算索夹安装位置和吊索的无应力长度。 采用EXCEL法和MATLAB编程法两种计算方法，分别计算宜昌长江公路大桥的主缆的无应力长度。在EXCEL法中通过控制水平力前后两次循环之差的绝对值小于收敛误差，即可认为满足了精度要求；同样在MATLAB编程法中也是控制这两个参数的精度，当满足精度要求的索力水平分量及竖向支承力求得后，即可用积分法计算各索段的有应力索长及各吊点处的标高。再进行主索鞍处主缆长度的修正。最后就可算出主缆实际的无应力索长。 通过实例计算表明，EXCEL法和MATLAB编程法两种计算方法的结果是非常接近的，与文献所给的结果也非常接近，而且相对误差很小，表明这两种方法都具有很高的精度。 |
| 作者： | 占维 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 杨德灿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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