考虑主缆抗弯刚度的自锚式悬索桥力学性能与参数分析

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1、学校代号10536学号12102020199分类号U448密级公开硕士学位论文考虑主缆抗弯刚度的自锚式悬索桥力学性能与参数分析学位申请人姓名秦祖品所在学院土木与建筑学院指导教师刘建副教授柯红军副教授学科专业土木工程研究方向桥梁结构理论与新技术、新工艺研究论文提交日期2015年4月学校代号：10536学号：12102020199密级：公开长沙理工大学硕士学位论文考虑主缆抗弯刚度的自锚式悬索桥力学性能与参数分析学位申请人姓名秦祖品指导教师刘建副教授柯红军副教授所在学院土木与建筑学院专业名称土木工程论文提交日期2015年4月论文答辩日期2015年5月答辩委员会主席肖泽林研究员级高工The

2、mechanicsperformanceandparameteranalysisofself-anchoredsuspensionbridgeconsideringbendingstiffnessofthemaincablebyQINZupinB.E.(ZhengzhouInstituteofAeronauticalIndustryManagement)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringinChang

3、shaUniversityofScience&TechnologySupervisorsAssociateProfessorsLiuJianandKeHongjunMay,2015长沙理工大学学位论文原創性声明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ｔｉｌ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期；：＾／弹＾月日＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全

4、了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，化许论文被查阅和借阅。本人授权长妙理工大学可ｔＵ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Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息硏究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于Ｋ保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密回。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名：曰期：刮長年＾月＾曰导师签名：日期：知年月＾日摘要目前，自锚式悬索桥因其地形适

5、应性强、造型美观等诸多优点而在国内外受到越来越多的重视。虽然自锚式悬索桥在近年来的发展相当迅速，但从其固有的结构组成特点及其相对短暂的发展历程来看，还存在很多问题需要作进一步的研究与分析探讨。本文针对目前自锚式悬索桥设计与施工计算时忽略主缆抗弯刚度的现状，以已建成的郑州桃花峪黄河大桥为主要工程背景，结合理论分析和有限元软件，通过选取合理的单元类型及其参数，进行考虑与不考虑主缆抗弯刚度的自锚式悬索桥力学行为与参数分析。本文主要研究内容有：（1）基于现有理论，利用有限元软件MidasCivil对背景工程进行成桥状态以及设计运营状态下的静力计算；（2）在定性分析考虑主缆抗弯刚度前后主缆、

6、吊索、加劲梁、主塔等关键构件受力与变形特点的基础上，探讨不同简化假定条件下主缆受力与变形计算公式；借助有限元软件建立考虑主缆抗弯刚度的全桥有限元整体模型，分析比较考虑与不考虑抗弯刚度的自锚式悬索桥成桥及运营状态的力学特性；（3）通过倒退分析，建立考虑主缆抗弯刚度的梁单元模拟主缆条件下自锚式悬索桥的典型施工状态——空缆状态下主缆构件的纵向与竖向线形及无应力尺寸，并与索单元模拟主缆条件下的相应线形及无应力尺寸进行分析对比；（4）作不同参数组合条件下的受力分析对比，重点针对主缆抗弯特性值的不同大小进行计算分析，得到不同主缆抗弯特性值的条件下，关键构件的受力特性，并根据数值计算结果归纳总结

7、其一般规律；（5）分析总结前述结论，并就目前的不足之处指出在今后的工作中需要着重加强的部分。关键词：自锚式悬索桥；主缆抗弯刚度；力学行为；参数分析IABSTRACTInrecentyears,self-anchoredsuspensionbridgeisdrawingmoreandmoreattentionovertheworldbecauseofitslongspanningcapacity,terrainadaptability,beautifulshapeand