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考虑分层滑移的斜拉索弯曲应力分析
| 论文题名： | 考虑分层滑移的斜拉索弯曲应力分析 |
| 关键词： | 斜拉索;Ansys软件;剪应力;弯曲应力;分层滑移 |
| 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工程应用价值。 为分析斜拉索弯曲疲劳破坏机理，必须首先建立斜拉索弯曲问题的力学模型。为此，本文提出了考虑分层滑移的斜拉索弯曲应力分析方法，利用Ansys软件对该模型进行了参数化建模。以苏通大桥工程为背景，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。本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，提出了利用分层滑移概念进行斜拉索弯曲性能分析。 2.对斜拉索弯曲问题进行了理论研究。论文提出了斜拉索弯曲应力分析的分层滑移模型，并在斜拉索弯曲变形受力特点分析的基础上提出相应的假设对该问题进行简化，通过模型参数设计和控制参数设计，将分层滑移力学问题用有限元的方式进行表述，为实际斜拉索弯曲应力分析提供了基本方法。 3.利用Ansys软件对斜拉索弯曲问题进行了参数化建模。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。 4.对斜拉索工程实例进行了弯曲应力分析。以苏通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，结果表明本文提出的分层滑移模型和分析方法是合理的。 本文对进一步研究斜拉索弯益疲劳问题的机理具有积极的作用。 |
| 作者： | 林坤 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 郑罡;连启滨 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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