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悬索桥非线性有限元静力分析及程序设计

王治均  
【摘要】:悬索桥属于缆索支承体系桥梁,是大跨度桥梁的主要形式。因其跨越能力大、 结构轻型美观,所以是特大跨度桥梁中非常有竞争力的桥型。 本文从悬索桥的理论发展入手,介绍了弹性理论、挠度理论、有限位移理论 的基本原理,并通过对三者的比较分析,说明了在现今计算机高速发展和应用的 背景下,有限位移理论是对悬索桥结构进行分析的最适合的理论。 本文利用有限元法,考虑了悬索桥三个主要几何非线性的影响要素:结构的 大变形效应、主缆的垂度效应及构件初始内力的影响,在更新的Lagrange基础上, 用平面有限元模型对悬索桥结构进行静力结构分析。采用在增量-迭代法基础上 的Newton-Raphson方法求解非线性方程。 本文用VB程序语言编制了悬索桥非线性有限元静力分析程序(SBSA),并用 跨度为230m+648m+230m某悬索桥作为实例对程序结果进行了验证,结果表明该程 序计算结果可靠,具有一定的工程实用价值。


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