自錨式懸索橋極限承載力分析.pdf

1、大跨度自錨式懸索橋的構(gòu)件承受很大的軸向壓力與彎矩，在壓彎共同作用下，自錨式懸索橋存在穩(wěn)定問題。而大跨度自錨式懸索橋的極限承載力是設(shè)計(jì)與建造過程中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題，因此需要對(duì)自錨式懸索橋的極限承載力進(jìn)行計(jì)算分析。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:
　　對(duì)橋梁空間結(jié)構(gòu)的極限承載力理論分析方法進(jìn)行陳述，確定極限承載力分析中考慮幾何非線性與材料非線性的方法。幾何非線性方面，利用CR列式理論精確扣除梁?jiǎn)卧獎(jiǎng)傮w位移，采用Ernst公式修正索單元的彈性

2、模量來模擬纜索垂度效應(yīng)的影響，通過U.L.列式建立結(jié)構(gòu)整體平衡方程。材料非線性方面，介紹纖維模型考慮彈塑性剛度矩陣，研究網(wǎng)格劃分方法與截面幾何特性計(jì)算理論，采用掃描法進(jìn)行網(wǎng)格劃分和編制了截面彈塑性幾何特性更新程序。
　　有限元計(jì)算方面，采用增量迭代法作為非線性有限元基礎(chǔ)方程的求解方法，將剛度矩陣奇異作為結(jié)構(gòu)是否達(dá)到極限承載狀態(tài)的判斷準(zhǔn)則。根據(jù)橋梁空間結(jié)構(gòu)的極限承載力理論和有限元理論，基于Visual Studio平臺(tái)，采用C++語

3、言編制計(jì)算結(jié)構(gòu)空間極限承載力的分析程序。
　　以某主跨600m自錨式軌道專用懸索橋?yàn)楣こ瘫尘埃⒖臻g有限元桿系模型，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行極限承載力分析，并與ANSYS軟件計(jì)算結(jié)果對(duì)比，綜合驗(yàn)證程序的可靠性。
　　通過研究表明:自錨式懸索橋達(dá)到極限承載狀態(tài)時(shí)的破壞形式可以歸結(jié)為鋼梁面外壓潰失穩(wěn)破壞和吊索屈服斷裂導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞;對(duì)于論文中的自錨式軌道專用懸索橋，結(jié)構(gòu)總體穩(wěn)定性安全系數(shù)比較高，即使將鋼梁截面出現(xiàn)應(yīng)力屈服狀態(tài)作為結(jié)構(gòu)達(dá)