斜拉橋線形與索力非線性算法研究
發(fā)布時(shí)間:2024-12-22 22:32
目前,我國(guó)斜拉橋建設(shè)正走在國(guó)際領(lǐng)先水平。斜拉橋由于其獨(dú)特的柔性結(jié)構(gòu)體系,在施工過程中隨著施工節(jié)段的增多,剛度不斷減小,幾何非線性問題逐漸顯著。所以嚴(yán)格根據(jù)實(shí)際施工過程建立計(jì)算模型,將能有效進(jìn)行施工控制得到滿足要求的成橋內(nèi)力及線形。本文以豐都長(zhǎng)江二橋?yàn)楣こ瘫尘?針對(duì)倒拆-正裝計(jì)算閉合性問題,進(jìn)行幾何非線性分析。首先確定合理成橋內(nèi)力狀態(tài),在此內(nèi)力狀態(tài)及目標(biāo)成橋線形下進(jìn)行倒拆-正裝計(jì)算,提出了施工過程是自然的拉格朗日修正體系,在不考慮混凝土收縮徐變的因素下,采用了更新的拉格朗日格式進(jìn)行幾何非線性施工全過程計(jì)算分析,建立每個(gè)階段倒拆與正裝位移迭代閉合曲線。本文展開了以下工作:(1)重點(diǎn)調(diào)研了斜拉橋發(fā)展現(xiàn)狀、計(jì)算分析理論和成橋狀態(tài)計(jì)算方法的已有研究成果,針對(duì)當(dāng)前斜拉橋施工控制計(jì)算中,倒拆正裝閉合性問題,提出了施工過程中幾何非線性對(duì)成橋內(nèi)力及線形的影響需要進(jìn)一步研究;(2)根據(jù)本文研究方向的需要,對(duì)研究中用到的基礎(chǔ)理論和技術(shù)原理進(jìn)行了陳述。概述了無應(yīng)力狀態(tài)控制法在斜拉橋施工控制以及成橋內(nèi)力計(jì)算的應(yīng)用,回顧了拉索懸鏈線形推導(dǎo)公式,根據(jù)二分法編制了Ansys計(jì)算拉索無應(yīng)力長(zhǎng)度程序;介紹了斜拉橋靜力幾何非...
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 斜拉橋的理論發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 斜拉橋的發(fā)展歷程
1.2.2 斜拉橋合理成橋狀態(tài)及施工控制研究現(xiàn)狀
1.2.3 斜拉橋結(jié)構(gòu)靜力研究概況
1.3 本文問題的提出及技術(shù)路線
1.4 本文研究的內(nèi)容
第2章 本文相關(guān)理論及概念
2.1 引言
2.2 無應(yīng)力狀態(tài)法理論
2.2.1 無應(yīng)力狀態(tài)法的基本觀點(diǎn)及討論
2.2.2 拉索無應(yīng)力長(zhǎng)度計(jì)算
2.2.3 梁、塔單元無應(yīng)力狀態(tài)計(jì)算
2.2.4 無應(yīng)力狀態(tài)法的算例說明
2.3 斜拉橋靜力幾何非線性分析的理論和方法
2.3.1 運(yùn)動(dòng)的描述
2.3.2 斜拉橋幾何非線性影響因素
2.3.3 幾何非線性有限元方程的數(shù)值解
2.3.4 有限元計(jì)算增量步長(zhǎng)選擇及收斂準(zhǔn)則
2.3.5 P-Delta與幾何剛度算例說明
2.4 斜拉橋合理成橋狀態(tài)的索力計(jì)算及調(diào)整
2.4.1 恒載作用下索力的初步擬定
2.4.2 恒載作用下索力的調(diào)整
2.4.3 施工過程結(jié)構(gòu)狀態(tài)的變化
2.4.4 不閉合原因初步分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 斜拉橋案例模型計(jì)算分析
3.1 引言
3.2 準(zhǔn)線性正裝倒拆計(jì)算
3.2.1 成橋內(nèi)力狀態(tài)確定
3.2.2 倒拆正裝線性計(jì)算過程分析
3.2.3 各施工階段倒拆與正裝結(jié)果
3.2.4 施工控制點(diǎn)位移增量及拉索控制量的確定
3.2.5 小結(jié)
3.3 計(jì)入幾何因素進(jìn)行線性正裝倒拆計(jì)算
3.3.1 計(jì)入幾何剛度的初始內(nèi)力
3.3.2 倒拆正裝各階段計(jì)算
3.3.3 修正結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行正裝倒拆計(jì)算
3.3.4 小結(jié)
3.4 幾何非線性迭代正裝倒拆計(jì)算
3.4.1 計(jì)入幾何非線性的變化參數(shù)
3.4.2 收斂準(zhǔn)則及增量步長(zhǎng)的確定
3.4.3 幾何非線性正裝倒拆計(jì)算分析
3.4.4 拉索彈性模量修正項(xiàng)
3.4.5 任意應(yīng)力狀態(tài)的轉(zhuǎn)化
3.5 本章小結(jié)
第4章 豐都長(zhǎng)江二橋?qū)崢蚰P陀?jì)算
4.1 概述
4.1.1 有限元模型建立
4.1.2 設(shè)計(jì)施工過程中施工階段的劃分
4.2 成橋無應(yīng)力線形的確定
4.2.1 零初始位移安裝法與切線位移安裝法
4.2.2 目標(biāo)成橋線形計(jì)算
4.3 標(biāo)準(zhǔn)梁段的正裝倒拆計(jì)算
4.3.1 成橋內(nèi)力確定
4.3.2 倒拆-正裝計(jì)算流程
4.3.3 線性施工階段拉索控制值
4.4 幾何非線性倒拆正裝計(jì)算
4.4.1 拉索垂度效應(yīng)影響
4.4.2 梁柱效應(yīng)影響
4.4.3 大變形效應(yīng)影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
附錄
本文編號(hào):4019827
【文章頁(yè)數(shù)】:119 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 斜拉橋的理論發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 斜拉橋的發(fā)展歷程
1.2.2 斜拉橋合理成橋狀態(tài)及施工控制研究現(xiàn)狀
1.2.3 斜拉橋結(jié)構(gòu)靜力研究概況
1.3 本文問題的提出及技術(shù)路線
1.4 本文研究的內(nèi)容
第2章 本文相關(guān)理論及概念
2.1 引言
2.2 無應(yīng)力狀態(tài)法理論
2.2.1 無應(yīng)力狀態(tài)法的基本觀點(diǎn)及討論
2.2.2 拉索無應(yīng)力長(zhǎng)度計(jì)算
2.2.3 梁、塔單元無應(yīng)力狀態(tài)計(jì)算
2.2.4 無應(yīng)力狀態(tài)法的算例說明
2.3 斜拉橋靜力幾何非線性分析的理論和方法
2.3.1 運(yùn)動(dòng)的描述
2.3.2 斜拉橋幾何非線性影響因素
2.3.3 幾何非線性有限元方程的數(shù)值解
2.3.4 有限元計(jì)算增量步長(zhǎng)選擇及收斂準(zhǔn)則
2.3.5 P-Delta與幾何剛度算例說明
2.4 斜拉橋合理成橋狀態(tài)的索力計(jì)算及調(diào)整
2.4.1 恒載作用下索力的初步擬定
2.4.2 恒載作用下索力的調(diào)整
2.4.3 施工過程結(jié)構(gòu)狀態(tài)的變化
2.4.4 不閉合原因初步分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 斜拉橋案例模型計(jì)算分析
3.1 引言
3.2 準(zhǔn)線性正裝倒拆計(jì)算
3.2.1 成橋內(nèi)力狀態(tài)確定
3.2.2 倒拆正裝線性計(jì)算過程分析
3.2.3 各施工階段倒拆與正裝結(jié)果
3.2.4 施工控制點(diǎn)位移增量及拉索控制量的確定
3.2.5 小結(jié)
3.3 計(jì)入幾何因素進(jìn)行線性正裝倒拆計(jì)算
3.3.1 計(jì)入幾何剛度的初始內(nèi)力
3.3.2 倒拆正裝各階段計(jì)算
3.3.3 修正結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行正裝倒拆計(jì)算
3.3.4 小結(jié)
3.4 幾何非線性迭代正裝倒拆計(jì)算
3.4.1 計(jì)入幾何非線性的變化參數(shù)
3.4.2 收斂準(zhǔn)則及增量步長(zhǎng)的確定
3.4.3 幾何非線性正裝倒拆計(jì)算分析
3.4.4 拉索彈性模量修正項(xiàng)
3.4.5 任意應(yīng)力狀態(tài)的轉(zhuǎn)化
3.5 本章小結(jié)
第4章 豐都長(zhǎng)江二橋?qū)崢蚰P陀?jì)算
4.1 概述
4.1.1 有限元模型建立
4.1.2 設(shè)計(jì)施工過程中施工階段的劃分
4.2 成橋無應(yīng)力線形的確定
4.2.1 零初始位移安裝法與切線位移安裝法
4.2.2 目標(biāo)成橋線形計(jì)算
4.3 標(biāo)準(zhǔn)梁段的正裝倒拆計(jì)算
4.3.1 成橋內(nèi)力確定
4.3.2 倒拆-正裝計(jì)算流程
4.3.3 線性施工階段拉索控制值
4.4 幾何非線性倒拆正裝計(jì)算
4.4.1 拉索垂度效應(yīng)影響
4.4.2 梁柱效應(yīng)影響
4.4.3 大變形效應(yīng)影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
附錄
本文編號(hào):4019827
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