空间缆索悬索桥主索鞍构型与力学特性研究
发布时间：2024-03-07 02:31
空间缆索悬索桥已得到越来越多的应用,因其主缆的三维线形,导致空间缆索体系悬索桥在索鞍等结构上与平面缆索体系有较大差异。在空间缆索悬索桥常用的两种索鞍形式,空间曲线索鞍和斜平面索鞍,二者在构造及线形上存在差异,目前还缺乏对二者系统性的对比分析,索鞍受力、索股与索鞍间侧向力分布模式上,也有异于平面缆索索鞍,既有研究尚无对其精细化研究。空间缆索体系悬索桥结构上异于平面缆索体系,结构体系对次应力也带来一定影响。此外空间缆索体系施工时,从索股架设完毕到开始吊梁,中间存在线形转换。本文对空间缆索悬索桥索鞍构型与次应力以及施工过程中横撑设置进行研究,主要内容如下:(1)先介绍空间缆索体系悬索桥理论索鞍线形,指出斜平面索鞍是理想索鞍线形的近似。然后介绍索鞍设计参数的计算方法,对比两种索鞍形式下设计参数,并就两种索鞍形式构造、鞍槽线形上的差异对比说明,最后讨论索鞍形式的合理选用。结果表明:斜平面鞍座可视为空间曲线索鞍的近似,二者设计位置的计算方法上不同。但二者鞍槽线形在平面和立面上的投影线形差异较小;两种索鞍形式在细部构造上存在一定差异,如鞍槽中心面倾角、鞍槽钢丝排列等。最后结合已建成桥梁就索鞍形式选用...
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
本文符号说明
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 空间缆索悬索桥研究现状
1.2.2 悬索桥索鞍设计相关研究
1.2.3 悬索桥次应力研究现状
1.2.4 空间缆索悬索桥施工线形转换研究现状
1.3 论文研究内容与技术路线
第2章 空间缆索悬索桥索鞍设计参数
2.1 空间缆索悬索桥理论索鞍线形
2.1.1 鞍槽理论线形
2.2 斜平面索鞍设计位置确定
2.2.1 计算方程
2.2.2 迭代初值选取
2.2.3 鞍座顶部主缆长度计算
2.3 空间曲线索鞍设计位置确定
2.3.1 索鞍设计位置的确定
2.3.2 初值选取
2.3.3 鞍座顶部主缆长度计算
2.4 索鞍设计参数对比
2.4.1 算例介绍
2.4.2 索鞍设计参数
2.4.3 鞍槽线形对比
2.5 索鞍构造对比
2.5.1 鞍槽中心面倾角
2.5.2 鞍槽钢丝排列
2.5.3 空间曲线索鞍最小横弯圆曲线半径
2.5.4 索鞍结构实现
2.5.5 斜平面鞍座最大容许倾角
2.5.6 索鞍出口倒角
2.6 索鞍形式选用
2.6.1 已有空间缆索悬索桥索鞍形式
2.6.2 索鞍形式的合理选用
2.7 本章小结
第3章 空间缆悬索桥主缆与索鞍间作用力研究
3.1 斜平面索鞍整体受力分析
3.1.1 成桥阶段受力
3.1.2 施工阶段空缆状态受力
3.2 主缆与索鞍间侧向压力分布
3.2.1 侧向力分布模式
3.2.2 忽略丝股重力的可行性
3.3 空间曲线索鞍整体受力分析
3.3.1 成桥状态受力
3.3.2 施工阶段空缆状态受力
3.4 空间曲线索鞍侧向压力分布
3.4.1 分析模型简介
3.4.2 索股排列形状的影响
3.4.3 与平面缆索索鞍侧向力对比
3.4.4 摩擦系数影响
3.4.5 横竖向分力影响
3.5 本章小结
第4章 空间缆索悬索桥次应力研究
4.1 空间缆索悬索桥次应力
4.1.1 施工时主缆弯折次应力
4.1.2 鞍槽弯曲次应力
4.1.3 索夹转动局部弯曲次应力
4.2 施工时主缆弯折次应力
4.3 空间缆索悬索桥恒载次应力
4.3.1 鞍槽弯曲次应力
4.4 空间缆索悬索桥活载次应力
4.4.1 索夹转动局部弯曲次应力
4.5 本章小结
第5章 施工过程横撑数目及受力分析
5.1 横撑数目的确定
5.1.1 空间缆索体系悬索桥线形转换控制指标
5.1.2 所需横撑数目的推导
5.1.3 算例验证
5.2 横撑有限元计算
5.2.1 不同横撑设置方案吊点横向偏位
5.2.2 梁段吊装时吊索横向偏角
5.2.3 吊梁过程横撑受力变化
5.3 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间参与的科研实践项目
本文编号：3921253
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
本文符号说明
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 空间缆索悬索桥研究现状
1.2.2 悬索桥索鞍设计相关研究
1.2.3 悬索桥次应力研究现状
1.2.4 空间缆索悬索桥施工线形转换研究现状
1.3 论文研究内容与技术路线
第2章 空间缆索悬索桥索鞍设计参数
2.1 空间缆索悬索桥理论索鞍线形
2.1.1 鞍槽理论线形
2.2 斜平面索鞍设计位置确定
2.2.1 计算方程
2.2.2 迭代初值选取
2.2.3 鞍座顶部主缆长度计算
2.3 空间曲线索鞍设计位置确定
2.3.1 索鞍设计位置的确定
2.3.2 初值选取
2.3.3 鞍座顶部主缆长度计算
2.4 索鞍设计参数对比
2.4.1 算例介绍
2.4.2 索鞍设计参数
2.4.3 鞍槽线形对比
2.5 索鞍构造对比
2.5.1 鞍槽中心面倾角
2.5.2 鞍槽钢丝排列
2.5.3 空间曲线索鞍最小横弯圆曲线半径
2.5.4 索鞍结构实现
2.5.5 斜平面鞍座最大容许倾角
2.5.6 索鞍出口倒角
2.6 索鞍形式选用
2.6.1 已有空间缆索悬索桥索鞍形式
2.6.2 索鞍形式的合理选用
2.7 本章小结
第3章 空间缆悬索桥主缆与索鞍间作用力研究
3.1 斜平面索鞍整体受力分析
3.1.1 成桥阶段受力
3.1.2 施工阶段空缆状态受力
3.2 主缆与索鞍间侧向压力分布
3.2.1 侧向力分布模式
3.2.2 忽略丝股重力的可行性
3.3 空间曲线索鞍整体受力分析
3.3.1 成桥状态受力
3.3.2 施工阶段空缆状态受力
3.4 空间曲线索鞍侧向压力分布
3.4.1 分析模型简介
3.4.2 索股排列形状的影响
3.4.3 与平面缆索索鞍侧向力对比
3.4.4 摩擦系数影响
3.4.5 横竖向分力影响
3.5 本章小结
第4章 空间缆索悬索桥次应力研究
4.1 空间缆索悬索桥次应力
4.1.1 施工时主缆弯折次应力
4.1.2 鞍槽弯曲次应力
4.1.3 索夹转动局部弯曲次应力
4.2 施工时主缆弯折次应力
4.3 空间缆索悬索桥恒载次应力
4.3.1 鞍槽弯曲次应力
4.4 空间缆索悬索桥活载次应力
4.4.1 索夹转动局部弯曲次应力
4.5 本章小结
第5章 施工过程横撑数目及受力分析
5.1 横撑数目的确定
5.1.1 空间缆索体系悬索桥线形转换控制指标
5.1.2 所需横撑数目的推导
5.1.3 算例验证
5.2 横撑有限元计算
5.2.1 不同横撑设置方案吊点横向偏位
5.2.2 梁段吊装时吊索横向偏角
5.2.3 吊梁过程横撑受力变化
5.3 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间参与的科研实践项目
本文编号：3921253
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3921253.html