本文選題：公鐵兩用斜拉橋　切入點(diǎn)：非線(xiàn)性分析　出處：《北京交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著鐵路公路現(xiàn)代化的建設(shè)快速發(fā)展,跨越大江大河的橋梁工程不斷增加,采用大跨度斜拉橋的工程逐漸增多。相對(duì)懸索橋來(lái)說(shuō),斜拉橋具有結(jié)構(gòu)剛度大,抗風(fēng)性能好,斜拉索可以自錨于主梁和橋塔,省去了錨碇,造價(jià)相對(duì)較低的優(yōu)點(diǎn),是大跨度鐵路、公路橋梁的主要推薦方案。隨著斜拉橋跨度的不斷增大,結(jié)構(gòu)的幾何非線(xiàn)性也愈加明顯,在對(duì)大跨度公鐵兩用斜拉索橋進(jìn)行靜動(dòng)力特性分析時(shí),有必要考慮結(jié)構(gòu)的幾何非線(xiàn)性。針對(duì)以上內(nèi)容,本文主要了做了以下幾個(gè)方面的研究： (1)調(diào)研了國(guó)內(nèi)外公鐵兩用斜拉橋的發(fā)展?fàn)顩r與已建橋梁案例,對(duì)斜拉橋分析理論：有限元理論和幾何非線(xiàn)性分析理論進(jìn)行了總結(jié)概述,為如何分析計(jì)算大跨度公鐵兩用斜拉橋的非線(xiàn)性靜動(dòng)力特性奠定理論基礎(chǔ)。 (2)依托某大跨度公鐵兩用斜拉橋工程背景,針對(duì)公鐵兩用斜拉橋的幾何非線(xiàn)性問(wèn)題,分別從結(jié)構(gòu)分析的有限元理論和幾何非線(xiàn)性理論進(jìn)行總結(jié),分析歸納了處理拉索垂度效應(yīng)、梁-柱效應(yīng)和大位移效應(yīng)的有效方法。 (3)結(jié)構(gòu)靜力特性的非線(xiàn)性計(jì)算分析研究 針對(duì)斜拉橋恒載作用下的合理成橋狀態(tài)進(jìn)行分析研究,采用影響矩陣法確定合理成橋狀態(tài)下拉索索力,并計(jì)算分析合理成橋狀下結(jié)構(gòu)的位移和應(yīng)力；系統(tǒng)計(jì)算分析結(jié)構(gòu)非線(xiàn)性因素：拉索垂度效應(yīng)、梁-柱效應(yīng)和大位移效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)靜力性能的影響。具體表現(xiàn)為：大位移效應(yīng)和拉索垂度效應(yīng)對(duì)主桁豎向位移和主塔縱向位移影響相對(duì)較大,三種結(jié)構(gòu)非線(xiàn)性因素對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力影響較小。 (4)研究公鐵兩用斜拉橋在運(yùn)營(yíng)階段的靜力性能,考慮橋梁關(guān)鍵靜力參數(shù)參數(shù)：整體溫度變化、基準(zhǔn)風(fēng)速值和支座位移量,研究上述參數(shù)在一定范圍內(nèi)變化時(shí)的結(jié)構(gòu)響應(yīng),與成橋狀態(tài)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)進(jìn)行對(duì)比分析,分析結(jié)構(gòu)對(duì)三組荷載參數(shù)的敏感性。溫度作用主要影響主桁的縱向位移和豎向位移,風(fēng)荷載主要影響主桁跨中橫向位移和橋塔的橫向位移,支座位移主要影響該支座處的主桁位移和主桁應(yīng)力,橋塔支座位移對(duì)橋塔豎向位移和應(yīng)力都有很明顯的影響。 (5)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性響應(yīng)的研究 運(yùn)用通用有限元程序進(jìn)行建模,計(jì)算其動(dòng)力特性,并進(jìn)行自振特性分析;通過(guò)改變結(jié)構(gòu)參數(shù),研究結(jié)構(gòu)質(zhì)量、主桁高度和主桁高度對(duì)結(jié)構(gòu)自振特性的影響;按照反應(yīng)譜分析和時(shí)程分析兩種方法對(duì)大橋進(jìn)行地震的地震動(dòng)分析,研究該橋在地震的地震響應(yīng)和抗震性能,并研究結(jié)構(gòu)質(zhì)量、主桁高度和主桁高度對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響。結(jié)構(gòu)質(zhì)量、主桁高度、主桁寬度對(duì)結(jié)構(gòu)地震作用下的位移影響相對(duì)較大,對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力響應(yīng)影響不明顯。 綜上所述：斜拉橋合理成橋狀態(tài)下,拉索索力相對(duì)于橋塔成近似對(duì)稱(chēng)分布,拉索索力與拉索長(zhǎng)度成正相關(guān)。幾何非線(xiàn)性中大位移效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算影響最大,拉索垂度效應(yīng)次之,梁-柱效應(yīng)影響最�。粠缀畏蔷�(xiàn)性對(duì)拉索應(yīng)力影響不明顯。溫度作用主要影響主桁的縱向位移和豎向位移,風(fēng)荷載主要影響主桁跨中和橋塔的橫向位移,橋塔支座位移對(duì)橋塔豎向位移和應(yīng)力都有很明顯的影響。結(jié)構(gòu)質(zhì)量、主桁高度、主桁寬度對(duì)結(jié)構(gòu)地震作用下的位移影響相對(duì)較大,對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力響應(yīng)影響不明顯。
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本文編號(hào)：1625715