文档介绍：长沙理工大学
硕士学位论文
斜拉桥索力优化及程序设计
姓名:李波
申请学位级别:硕士
专业:桥梁与隧道工程
指导教师:杨美良
20070401
摘要斜拉桥作为一种由索、塔和梁组成的组合体系桥梁结构,以其跨越能力大,结构新颖而成为现代桥梁工程中发展最快、最具有竞争力的桥型之一。斜拉索是斜拉桥的重要组成部分,它承担了施工阶段和成桥后正常运营阶段的大部分荷载。索力合理与否直接决定了斜拉桥施工阶段结构的受力安全和成桥后结构内力的合斜拉桥索力的正确确定是实现合理成桥状态的首要任务,通过调整索力来改变结构的受力分配,对优化其受力尤其重要。本文在分析面杆系有限元理论建立模型,依据影响矩阵理论以斜拉桥结构的弯曲应变能最小为目标函数,并以斜拉索的疲劳可靠度日标作为约束条件,得出实现斜拉桥合理索力的确定方法。在推导作为约束条件的疲劳可靠度公式时,依据等效疲劳损伤原理,将车辆荷载等效为模型车辆荷载频值谱;利用蒙特卡罗法随机抽样模拟出斜拉索的应力时程;假定结构疲劳寿命服从威布尔分布,推导出拉索的疲劳可靠度公式。在上述理论方法的基础上,采用面向对象的编程语言嘀屏怂力优化设计软件,该程序可以方便、快捷地分析计算斜拉桥施工初张力。并以株洲市芦凇大桥主桥部分为算例,对程序的可靠性和有效性进行了验证。同时分别考虑主塔、主梁部分的弯曲、拉压应变能对斜拉桥整体受力性能的影响得出了优化索力,并由此进行了一系列相关分析,结果表明索力优化对斜拉桥主梁的受力性能的改善效果非常明显。关键词:斜拉桥;索力优化;影响矩阵法;疲劳可靠度;弯曲应变能理分布。
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日期:冲马既李寂日期:川年干焐李液⒈C芸冢凇!D杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤长沙理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书乱ト日期:五痈年本人郑重声明: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的研究成果。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已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。、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。本人授权长沙理工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和汇编本学位论文。作者签名:本学位论文属于⒉槐C芡拧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊导师签名:
⒄,其上部结构由主梁、拉索、主塔三类构件组成,是一种桥面体系以加劲梁受压芩或受弯∷为主、支撑体系以斜拉索受拉及桥塔受压为主的桥梁。斜拉桥利用从塔柱伸出的张紧的斜拉索作为梁的弹性支承点,可大大降低主梁的弯矩,改善主梁受力状态。而且主梁高度小,并不随桥梁跨径的增大而加高,这显示出它很强的跨越能力【俊】【。斜拉索的水平分力对主梁产生强大的轴向压力,采用预应力混凝土主梁不仅能充分发挥材料的力学性能,而且能增加主梁的强度和抗裂性。所以,预应力混凝土斜拉桥在技术、经济上显示出很大的优越性。现代结构理论、高强材料、计算机技术及施工方法的进步,使斜拉桥在近年间得到迅速发展,并以其良好的结构性能、较大的跨越能力、合理的经济指标以及优美的建筑造型,而成为现代桥梁工程中发展最快、最具有竞争力的桥型之斜拉桥的设想和实际中的应用发展可回溯到十七世纪,威尼斯工程师就曾建造过一座有几根斜拉铁链的桥【俊U庖簧柘氡灰院笕舾墒兰偷墓こ淌徒ㄔ者引起了重视,但由于当时材料性能和设计理论的制约,使几座早期的斜拉桥发生倒塌事故,在很长的一段时时间内,斜拉桥的发展几乎成为空白。年德国工程师迪辛格尔首先重新认识到斜拉桥这一结构体系的优越性,对斜拉桥开始了新的研究,经过继续不断的进行实践与发展以后,直到年才在西德演变成现代时期的斜拉桥形式。由西德承包商德马格居氲闲粮穸淌诤献鳎谝蛔执崩潘特罗姆松德桥于年在瑞典建成【。德国首先推广了钢斜拉桥。此后在我国及其他国家大量采用预应力混凝土斜拉桥,以后又发展了各种复合型的斜拉桥,使这种桥型得到了很大的发展。尤其是采用计算机技术为主要手段对桥梁本身以及周围介质对结构的影响进行分析后,使空间,非线性以及动力计算上诸多难题得到较完善的解决。同时由于斜拉索材料、预应力技术和安装手段的进步。使斜拉桥成为在上世纪中桥梁跨度发展最快的桥型,斜拉桥跨径纪录不断被一【俊】。
.崩诺姆⒄骨魇斜拉桥在我国的建造始于年四川省云阳县跨径乃髅娓纸罨凝土斜拉桥【俊4撕螅谖展庀冉际鹾途榈幕∩希夜崩沤ㄉ韬技术有了长足的发展