空間纜索體系懸索橋施工過(guò)程精細(xì)化分析.pdf

1、空間纜索體系懸索橋是一種由主纜、吊索以及加勁梁組成的三維索體系橋梁，其造型優(yōu)美、受力合理，與同等規(guī)模的平面纜索體系懸索橋相比，空間纜索體系懸索橋在吊索內(nèi)力增加不多的情況下，橫向剛度顯著提高，橋梁抗風(fēng)性能明顯改善，是未來(lái)大跨度橋梁的一個(gè)發(fā)展方向。對(duì)其精細(xì)化分析是空間纜索體系懸索橋設(shè)計(jì)與施工的保障，本文為提高空間纜索體系懸索橋的精細(xì)化施工分析做了以下工作。
　　利用懸鏈線(xiàn)索單元面內(nèi)切線(xiàn)剛度，通過(guò)求極限方法推導(dǎo)了索單元的面外剛度，建立了

2、空間索單元?jiǎng)偠染兀?duì)該空間索單元?jiǎng)偠染仃囘M(jìn)行了適用范圍研究，對(duì)垂直吊索、無(wú)自重索等特殊索單元的剛度矩陣進(jìn)行了推導(dǎo);探討了空間纜索系統(tǒng)懸索橋索鞍在空纜狀態(tài)與成橋狀態(tài)的平衡條件和索鞍參數(shù)設(shè)計(jì)的基本原則，利用18元方程組與牛頓迭代法求解了適用任意空間索鞍與主纜的豎向、橫向切點(diǎn)幾何信息;探討了空間散索鞍上索股在鞍槽內(nèi)的橫截面穩(wěn)定條件與三維空間穩(wěn)定條件，在穩(wěn)定的基礎(chǔ)上確定了空間散索鞍整體參數(shù)設(shè)計(jì)與鞍槽曲線(xiàn)的設(shè)計(jì)原則，在考慮索股張力在鞍槽內(nèi)存在摩

3、擦損失的情況下推導(dǎo)了空間散索鞍的合力線(xiàn)的計(jì)算理論公式。
　　以VS2015為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，利用C++編程語(yǔ)言結(jié)合上述理論推導(dǎo)編制了空間纜索體系懸索橋找形計(jì)算程序與空間散索鞍合理合力線(xiàn)計(jì)算程序，并與BNLAS計(jì)算結(jié)果對(duì)比，本文程序具有使用方便、計(jì)算精度高等特點(diǎn)。
　　最后以H(a)ogaland空間纜索懸索橋?yàn)檠芯繉?duì)象，研究了貓道承重索的經(jīng)濟(jì)合理架設(shè)方案、確定了貓道抗風(fēng)索初始張力，研究了無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度不變?cè)碓谠摌蛩鞴杉茉O(shè)的應(yīng)用與實(shí)際

4、索股架設(shè)控制技術(shù);研究了5桿、7桿、9桿主纜橫向頂撐方案，實(shí)現(xiàn)了主纜平面線(xiàn)形到空間線(xiàn)形的平緩過(guò)渡，并分析了不同方案對(duì)主纜線(xiàn)形和撐桿內(nèi)力的影響;探討了從空纜平面線(xiàn)形到成橋空間線(xiàn)形主纜橫向轉(zhuǎn)動(dòng)位移問(wèn)題，并得出了主纜橫向總轉(zhuǎn)動(dòng)位移由主纜整體幾何轉(zhuǎn)動(dòng)位移與主纜截面扭轉(zhuǎn)變形兩部分組成的結(jié)論。通過(guò)H(a)logaland主纜截面彎扭剛度對(duì)主纜截面扭轉(zhuǎn)變形影響的敏感性分析，認(rèn)為H(a)logaland橋主纜截面扭轉(zhuǎn)變形受主纜彎扭剛度影響較小，主纜索夾