大跨鋼桁架橋設(shè)計(jì)與施工中高差引起的非線性問(wèn)題研究.pdf

1、在大跨鋼桁架梁橋中會(huì)遇到橋梁兩端存在高差的情形，高差將對(duì)大跨鋼桁架橋的設(shè)計(jì)與施工帶來(lái)新的難點(diǎn)，例如在施工弧長(zhǎng)的確定中高差引起的非線性問(wèn)題等。這些非線性問(wèn)題求解的精確程度影響著橋梁施工的順利進(jìn)行，例如，寧波甬江口的甬江鐵路大橋，由于兩岸高差造成實(shí)際橋梁的施工弧長(zhǎng)大于設(shè)計(jì)值，從而導(dǎo)致工程施工中途停工。因此，研究大跨鋼桁架橋的設(shè)計(jì)與施工中高差引起的非線性問(wèn)題，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，本文主要開(kāi)展了以下兩項(xiàng)研究工作：

2、>　　①帶有高差的大跨鋼桁架梁橋方案設(shè)計(jì)中關(guān)鍵問(wèn)題分析；
　　在分析大跨度鋼梁橋施工階段和運(yùn)行階段力學(xué)體系的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了1)成橋力學(xué)體系方案選擇；2)施工過(guò)程中的力學(xué)體系轉(zhuǎn)換以及3)關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)確定原則等研究工作。本文嘗試將帶有高差的大跨鋼桁架橋設(shè)計(jì)成兩端固定梁，以減小橋梁最大撓度，滿(mǎn)足最大撓跨比要求；按照不同的橋梁施工方案，橋梁在施工過(guò)程中的力學(xué)體系簡(jiǎn)化成一端固定一端簡(jiǎn)支梁和兩端簡(jiǎn)支梁的力學(xué)模型。
　?、谠O(shè)計(jì)和施工中高差

3、引起的非線性計(jì)算問(wèn)題；
　　針對(duì)上述設(shè)計(jì)與施工方案中抽象出的三種力學(xué)模型，采用雙參數(shù)攝動(dòng)法進(jìn)行求解。由于高差和荷載的共同影響，使得梁的基本變形公式（即歐拉-伯努利方程）中涉及撓度的一階導(dǎo)數(shù)項(xiàng)不可忽略，使該問(wèn)題實(shí)質(zhì)成為了梁的大撓度問(wèn)題。本文采用兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行攝動(dòng)求解，其中一個(gè)參數(shù)描述問(wèn)題的荷載動(dòng)力特性，另一個(gè)參數(shù)則描述問(wèn)題的高差幾何特性，兩個(gè)參數(shù)在解中的組合形式由問(wèn)題的具體特性決定，在獲得的解中涵蓋了所有非線性因素對(duì)解的影響。此外，為