【论文】高度超静定斜拉桥的非线性分析研究

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1、时光荏苒，岁月如白驹过隙，不经意间，我们即将从多彩的大学毕业，完成一个从大学生到社会人的转变。四年的大学生涯，让我明白了许许多多的科学知识和人生哲理，以及数不尽的感悟和成长。然只有将所学的理论知识付诸于社会的实践，才能检验和实现理论自身的价值，也只有将理论付诸于实践才能使理论得以检验。同样，一个人的价值也是通过实践活动来实现的，也只有通过实践才能锻炼人的品质，彰显人的时代风貌。而毕业实习作为大学的最后一课，也是最后一刻，我倍加珍惜，从而可以较深层次的理解社会，以便为将来能更好的胜任工作打下坚实的基础。高度超静定斜拉桥的非线性分析研究　　1.摘要　　一个拉索高度

2、超静定的斜拉桥的非线性分析比较在研究中被实行。包括桥的几何学和预应力分配的初始形状是使用双重迭代的方法决定的,也就是,一个平衡迭代和一个形状迭代。对于开始的形状分析，一个线性和一个非线性计算程序被建立。以前斜拉桥所有非线性被忽视，而且形状迭代是不考虑平衡而实行的。后来桥的所有非线性被考虑到，而且平衡和形状的重复都实行了。基于收敛于一点的起始形状由不同的程序决定,自振频率和震动模态也被详细地研究。数字的结果表明收敛于一点的起始形状能由二个环的重复方法快速地得到,合理的起始形状能由线性的计算程序决定，而且那样许多计算工作将被节省。在由线性的和非线性计算程序决定的结

3、果之间的几何学和预应力分配中只有很小的不同。然而，对于自振频率和震动模态的分析来说，基本的频率和震动模态将会有显著的不同，而且斜拉桥反应的非线性只出现在由非线性计算得到的初始形状的基础之上的模态中。　　2.序言　　在过去的三十年中斜拉桥分析和建筑中取得了飞速的进步。进步主要是由于计算机技术的领域发展,高强度的钢拉索,正交异性钢板和建筑技术产生的。既然第一座现代的斜拉桥1955年在瑞典被建造，他们的名声在全世界得到快速地增长。因为它的直立美学的外观，经济原因和便于直立，斜拉桥被认为是跨径范围从200m到大约1000m的最合适的建筑类型。世界上现在最长的斜拉桥是日

4、本的横跨岛海、连接本州四国的多多罗桥。多多罗斜拉桥在1999年5月1日被开通，它有890m的一个中央跨径和1480m的总跨度。一座斜拉桥由三个主要的成分所组成，也就是主梁、索塔和斜拉索。主梁在沿纵向方向由拉索弹性支撑以使主梁能跨越一个更长的距离而不需要中间桥墩。主梁的永久荷载和车辆荷载通过拉索传递给索塔。很大的拉力存在于拉索中减小了索塔中大部分和梁的一部分压力。时光荏苒，岁月如白驹过隙，不经意间，我们即将从多彩的大学毕业，完成一个从大学生到社会人的转变。四年的大学生涯，让我明白了许许多多的科学知识和人生哲理，以及数不尽的感悟和成长。然只有将所学的理论知识付诸于

5、社会的实践，才能检验和实现理论自身的价值，也只有将理论付诸于实践才能使理论得以检验。同样，一个人的价值也是通过实践活动来实现的，也只有通过实践才能锻炼人的品质，彰显人的时代风貌。而毕业实习作为大学的最后一课，也是最后一刻，我倍加珍惜，从而可以较深层次的理解社会，以便为将来能更好的胜任工作打下坚实的基础。时光荏苒，岁月如白驹过隙，不经意间，我们即将从多彩的大学毕业，完成一个从大学生到社会人的转变。四年的大学生涯，让我明白了许许多多的科学知识和人生哲理，以及数不尽的感悟和成长。然只有将所学的理论知识付诸于社会的实践，才能检验和实现理论自身的价值，也只有将理论付诸于

6、实践才能使理论得以检验。同样，一个人的价值也是通过实践活动来实现的，也只有通过实践才能锻炼人的品质，彰显人的时代风貌。而毕业实习作为大学的最后一课，也是最后一刻，我倍加珍惜，从而可以较深层次的理解社会，以便为将来能更好的胜任工作打下坚实的基础。斜拉桥的非线性的来源主要地包括拉索下垂,梁柱的偏压和大的偏转效应。因为在未施加活载前拉索中存在高度预应力，斜拉桥的初始形状和预应力由每条拉索决定。他们不能够被独立地看成是传统的钢或者是高强混凝土桥。因此开始的形状必须被在桥的分析之前正确的决定。只有基于正确的起始形状才能得到一个正确的偏转和震动分析。这篇论文的目的要提供一

7、个高度冗余的斜拉桥的非线性分析的比较，桥的开始形状将会由线性和非线性计算程序迭代来决定。基于开始的形状计算,桥的震动频率和模态被确定。　　3.系统方程　　3.1一般的系统方程　　当只有非线性在刚体中被考虑到，而且系统的衰减矩阵被认为是恒定的时候,在非线性动力学中结构的一个有限元模型才能从虚工作原则中得到，如下:　　Kjbαj-∑Sjajα=Mαβqβ”+Dαβqβ’　　3.2线性化系统方程　　为了要不断的解决更大的偏转问题,线性化系统的方程必需用到。通过泰勒的一般方程的扩展的最早的条目，对于一个小的时间（或荷载）间隔的线性化的方程便得到，如下：　　MαβΔqβ

8、”+ΔDαβqβ’+2KαβΔqβ=Δ