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《西南交通大学》 2002年
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板桁结合斜拉桥的空间结构分析

李建斌  
【摘要】: 本文是针对大跨径板桁结合斜拉桥的空间几何非线性静力分析及结构的动力分析两个方面而展开研究工作的。 1.板桁结合斜拉桥的静力分析。首先介绍了本文采用的杆系结构几何非线性问题的分析方法—CR列式法,其次介绍了板桁结合斜拉桥的结构离散及杆单元、梁单元的刚度矩阵以及节点力的形成方法,然后介绍了斜拉桥施工模拟体系的形成。几何非线性分析主要考虑三个方面:索的垂度效应、梁柱效应和结构大位移,其中:索的非线性分析采用Ernst弹性模量对索材料的弹性模量进行修正,计及索的垂度效应的方法;梁单元的非线性分析采用CR列式法,计算中采用基于Newton-Raphson法的增量迭代方法求解非线性方程组。 基于以上理论,并结合斜拉桥的施工过程,编制了大跨径斜拉桥的空间几何非线性静力分析程序,既可用于斜拉桥成桥状态的空间静力分析,也可结合斜拉桥的具体施工过程,进行施工过程中的内力与变形状态的跟踪分析。文中以芜湖长江大桥为例,建立了该桥的空间有限元分析模型,并重点分析了该桥在自重恒载作用下的结构内力及车辆荷载对桥梁结构内力的影响。 2.板桁结合斜拉桥的动力分析。首先介绍了桥梁结构的振动基本理论,然后介绍了对板桁结合斜拉桥的固有振动进行分析时所需用到的特性矩阵的计算方法,最后依据线性理论,采用空间杆系有限元法,编制了相应的斜拉桥结构的空间动力分析程序。仍以芜湖长江大桥为例,采用多种方式对该桥的自振特性进行了计算、分析与比较。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:U448.27

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