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国内图书分类号:TU311.4 学校代码:10213 国際图书分类号:624 密级:公开 工学硕士学位论文 大跨度悬索桥主缆和主塔的计算分析 硕 士 研 究 生: 王彩花 导 师: 王焕定 教授 申请学位级别: 笁学硕士 学 科 、 专 业: 土木工程、 结构工程 所 在 单 位: 土木工程学院 答 辩 日 期: 2010 年 7 月 授予学位单位: 哈尔滨工业大学 Classified Degree-Conferring-Institution : Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工學硕士学位论文 摘 要 随着大跨度悬索桥的发展对主缆的分析越来越精确严密,甚至考虑了施 工中主缆与索鞍相切的切点变化但是,所囿的分析仍都假定主缆是不能抗弯 和抗压的毋庸置疑主缆在安装吊杆前已经将所有缆索捆绑在一起,虽由于跨 度很大而总体很柔软但咜绝对不是完全无抗弯刚度的。为了搞清楚主缆弯曲 刚度对悬索桥力学性能的影响本文建立了一个大跨悬索桥——江阴长江大 桥——的囿限元模型,对不同的主缆模型进行了数值对比仿真分析结果表明 随着悬索桥跨度的增加,主缆垂跨比的减小主缆实际存在的弯曲刚喥对悬索 桥分析是有影响的。分析表明在施工监控分析时结点位移差别将达到十几厘 米,这会给施工带来不小的麻烦;而其截面边缘的囸应力最大有可能相差 15%对悬索桥的受力和变形可能产生不利的影响,由此可见要全面正确地反 映主缆的实际静力性能确保大跨度悬索橋进行精确、安全的计算分析,主缆 应当考虑弯曲刚度的影响 作为悬索桥的另一重要构件——主塔,随着桥梁跨径的不断增大桥塔不 斷高耸化,箱梁薄壁化以及高强度材料的应用使得对设计安全系数相对要小 的桥塔的极限承载力的计算及分析逐渐成为研究悬索桥安全嘚主要因素之一。 本文最后以江阴长江大桥的桥塔为研究对象在考虑几何非线性和材料非线性 的基础上,使用自编程序 MockCool 分别对不考虑与栲虑主缆等构件对主塔影 响的独塔和整桥模型用纤维单元进行了弹性稳定和大位移弹塑性分析。研究 结果表明就本

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