大跨度斜拉立体桁架静动力非线性分析

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1、毕业论文大跨度斜拉立体桁架静动力非线性分析专业工程力学学生潘兴华指导教师张京军河北工程大学土木工程学院2010年5月31日摘要本课题对大跨度斜拉立体桁架结构进行静、动力非线性分析，得出各构件对结构整体稳定性的影响。在结构跨度较大的情况下，传统的结构形式越来越难以满足大跨度要求，于是对大跨度结构体系的研究显得尤为必要。由于斜拉结构体系的计算理论大都借鉴斜拉桥结构，悬索结构和塔桅结构等领域的成果，许多方面缺乏系统深入研究，如大跨度结构设计中线性求解结果与非线性求解结果相差多少，非线性到底对哪些构件的影响最大等都是必须解

2、决的问题。大跨度斜拉立体桁架结构跨度大，在外荷载作用下各单元长度、倾角改变大，小变形假定可能已无法度量大变形物体的运动状态。因此，研究大跨度结构设计中是否必须用非线性求解代替线性求解具有重要的理论意义和工程实用价值。关键词：大跨度斜拉立体桁架；静力；非线性单元；稳定AbstractThistopicpullsthethree-dimensionalgirderconstructiontothegreatspantocarryon，thepowernonlinearanalysiscalmlyslanting，obt

3、ainsvariouscomponentstothestructureoverallstableinfluence.Inthestructurespanbigsituation,thetraditionalstructuralstylesatisfiesthegreatspanrequestmoreandmorewithdifficulty，thereforeappearsespeciallyessentialtothegreatspanstructuresystem’sresearch.Becausepullst

4、hestructuresystem’scomputationtheorytoprofitfromthediagonalcablebridgestructuremostlyslanting,thewiresuspensionstructureanddomainandsoontowermaststructureachievements,manyaspectslackthesystemdeepresearch,likeinthegreatspanstructuraldesignthelinearsolutionresul

5、tandthemisalignmentsolutionresultdiffershowmany,whichcomponent'sinfluenceisthemisalignmenttobiggestandsoonquestionwhichmustsolve.Thegreatspanpullsthethree-dimensionalgirderconstructionspantobebigslanting,undertheoutsideloadfunctionvariousunitslength，theinclina

6、tionanglechangesinabigway，slightlydistortsthehypothesispossiblytobeunabletomeasurethebigdistortionobjectthestateofmotion.Therefore，studiesinthegreatspanstructuraldesignwhethercanusethemisalignmentsolutiontoreplacethelinearsolutiontohavetheimportanttheorysignif

7、icanceandtheprojectusevalue.keyword:longspancable-stayedspacetruss;Static;Misalignmentunit;Stable0绪论10.1斜拉结构的发展、应用和研究意义10.2斜拉结构的研究现状、研究方向21空间杆和空间梁单元分析31.1空间杆和空间梁单元的线性刚度矩阵31.2非线性的分类41.3儿何非线性的一般概念41.4空问杆单元的切线刚度矩阵61.5空间梁单元的切线刚度矩阵91.6本章小结122斜拉索单元分析122.1斜拉索单元分析方法概述

8、122.2斜拉索单元的解析法122.3斜拉索的二力杆分析法162.4本章小结163人跨度斜拉立体桁架的结构形式、受力变形特征163.1结构的合理形式163.2大跨度斜拉立体桁架的受力变形特点183.3支座的处理243.4木章小结244非线性求解及结果对比分析244.1线性结果与非线性结果对比分析244.2本章小结305全文总结305.1本文研究成果和所得结论