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斜弯桥空间结构分析

吴文明  
【摘要】:梁格分析法是用计算机分析桥梁上部结构比较实用有效的空间分析方法,它具有基本概念清晰、易于理解和使用等特点,因此在桥梁结构分析中得到了广泛的采用。它是将结构原型模拟成便于计算机分析的等效梁格,通过对等效梁格的分析,得到结构原型的力学性能和内力情况。梁格法的主要思路是将上部结构用一个等效梁格来模拟,将分散在板式或箱梁每一区段内的弯曲刚度和抗扭刚度集中于最邻近的等效梁格内,实际结构的纵向刚度集中于纵向梁格构件内,而横向刚度则集中于横向梁格构件内。 本文是利用梁格法对斜弯桥空间结构进行分析,文中探讨了斜弯桥上部结构的力学性能,板式、梁板式及箱梁截面上部结构的网格划分与相应截面特性的计算方法,以及考虑各种预应力损失,通过等效荷载计算预应力束的总效应。在分析过程中,作为一种新的尝试,本文采用MATLAB语言来实现梁格结构的有限元法分析、空间预应力效应的计算,由于该软件具有强大的矩阵计算功能,利用一般的符号和函数就可以对矩阵进行加、减、乘、除的运算以及转置和求逆运算,而且可以处理稀疏矩阵等特殊的矩阵,非常适合于有限元等大型数值算法的编程,因而极大地提高了编程效率与结果的准确性。


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