文档介绍：要摘在近十年来,斜拉桥由于其优异的结构性能和美学特性,成为中长跨度内最流行韵桥型。随着斜拉桥跨度的增大和各种新型高强材料的使用,桥梁结构变得越来越轻柔,更易受到各种非线性行为的影响,因此斜拉桥的几何非线性、极限承载能力和可靠性分析是本文研究的主要内容。几何非线性方面,斜拉桥的非线性主要来源于拉索垂度、梁柱效应和大位移效应。本文主要讨论了列式法,列式法摆脱了单元小转动的限制,并且没有累积误差的影响。这是因为列式法去除了刚体转动的影响,并在全量的基础上建立了单元内力的平衡方程,而不是在增量的基础之上,因此列式法具有很高的精度和效率。材料非线性方面,本文采用基于柔度法的非线性纤维梁柱单元,基于柔度法的非线性梁柱单元,以截面力假定为出发点,对于主要是受轴向和弯曲变形影响的梁柱单元,这个假定总是能够得到较好的满足而不受单元非线性行为的影响。甚至当单元处于软化的强非线性阶段,单元内部的平衡条件依然能够精可靠性分析方面,有限元可靠度分析的要求是能够精确,一致和有效率的来计算各种反应量的敏感性,本文采用了直接微分的方法,建立了材料,荷载和几何尺寸随机性所导致的反应量敏感性计算公式。结构的失效概率,即可靠基于上述分析方法,本文编制了相应的大型结构计算程序K和主梁采用基于柔度法的纤维梁柱单元模型,拉索采用索单元模型。在材料方面,混凝土,普通钢筋、预应力钢筋和拉索钢材均采用非线性的本构关系,在计算过程中,所有单元都能同时考虑几何非线性的影响。本文所编制的程序能够进行整体结构和施工中部分结构,受到短期和长期荷载,温度效应影响的材料几何非线性分析;能够在混凝土结构开裂前和开裂后整体结构的非线性行为;结构的极限承载能力及进入软化阶段后的结构行为;本文程序还能够对大跨斜拉桥结构进行相应阶段的可靠性分析。基于上述理论和本文所编制的大型结构分析程序,本文对两座实桥结构即武汉市江汉四桥和巴东长江公路大桥进行了几何、材料及可靠性方面的详细分析,结果表明,本文的研究成果对斜拉桥的设计,施工控制及安全性评估提供了有效的途径。关键词:斜拉桥:几何非线性;材料非线性;可靠性确的满足。指标采用一次二阶矩法来计算。博士学位论文Ⅱ
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别铂玄移作者魏寥产臌武作者签名舞砝武期:夕口啸刀驴辏谠侣辮日湖南大学学位论文版权使用授权书学位论文原创性声明辏月本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文。C芸冢日期:夕口担。本学位论文属于年解密后适用本授权书。槐C芡拧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉”导师签名:。鼙一
⒄斜拉桥是一种由梁、塔柱和斜拉索组成的组合体系桥梁。年建成的主跨为的瑞典犯中崩攀鞘澜缟系谝蛔执罂缍刃崩拧6次大战后德国巨大的重建工作中率先大量采用这种经济美观的桥型,为斜拉桥的发展作出了巨大的贡献,后来这种桥型慢慢扩展到世界其它地方,并很快成为~跨径间的主导桥型俊斜拉桥的发展,大体经历了三代:第一代斜拉桥的发展是从上个世纪年代到年代,其特征是稀索体系。仅用一对或几对斜拉索,因此主梁的弯矩、剪力以及拉索索力较大,锚固点的构造细节复杂,且大多是辜有崩拧U庖淮晕谌鹄骺腗桥为代表桥为代表,大体处于上个世纪年代中期到年代中期,其特征是用密索体系,索距一般为,梁以受压为主,截面减小。密索体系有以下几个好处:桥面部分可以利用己施工部分进行悬臂施工;密索体系可减少桥面板和索塔锚固处的集中力,同时拉索之间的距离减少,减少了桥面板的弯矩;当局部拉索损坏或锈蚀时方便更换;拉索的增加,可以增加结构的阻尼,因此可以获得更好的空气动力稳定性。第二代斜拉桥相当一部分采用悬浮体系,塔墩固结,塔梁由拉索联系,不设支座,结构呈漂浮状态,从而可大幅减小桥梁在发生地震时的作用效应自上个世纪年代中期开始,以美国主跨腍臶】为开端,斜拉桥进入了第三代,至今仍在延续。其特征是结构变得更加轻型,梁截面型式亦由箱梁式发展到梁板式。其中采用边梁中板的,有主跨的挪威拧、主跨的美国拧⒅骺募幽么驛桥、我国主跨的铜陵长江大桥和主跨的荆州长江大桥等;采用板式主梁的斜拉桥,