[碩士]懸索橋主纜施工計算的解析迭代方法

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　　[碩士]懸索橋主纜施工計算的解析迭代方法　　學科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程　　授予學位：碩士　　學位授予單位：武漢理工大學　　學位年度：2007　　因為懸索橋的主纜受拉力，材料利用效率高，所以，近10年來我國的大跨徑懸索橋建設(shè)飛速發(fā)展.懸索橋是由主纜、加勁梁、主塔、鞍座、錨碗、吊索等構(gòu)件構(gòu)成的柔性懸吊組合體系。主纜是懸索橋的主要承重構(gòu)件，準確確定其成橋線形十分重要。成橋時主纜的真實線形既非理想的拋物線，也非理想的懸鏈線，而是由橋梁在實際荷載下的平衡條件與結(jié)構(gòu)的變形條件共同確定的。目前，確定懸索橋主纜成橋線形的主要方法有:拋物線法、分段懸鏈線法以及以二者為基礎(chǔ)的非線性循環(huán)迭代法、虛擬梁法、反算法、參數(shù)方程法等。　　本課題用解析迭代方法進行施工計算，主要是主纜的施工計算。計算主纜、吊索等部件的無應力長度和主纜、索夾的初始安裝位置。計算原理是:首先，考慮二期恒載由主纜和加勁梁共同承擔的實際情況，采用懸索力學理論，即主纜在自重作用下的線形為懸鏈線，當其上作用集中荷載時，集中荷載間索段為鏈線，在己知設(shè)計狀態(tài)參數(shù)的情況下，由受力平衡條件和變形相容條件，建立循環(huán)迭代算法的公式，求出主纜的無應力長度，并進行索鞍處主纜長度的修正;第二，根據(jù)無應力索長恒定不變的原理，算出空纜線形及索鞍預偏量;最后，根據(jù)空纜形成后的線形計算索夾安裝位置和吊索的無應力長度?！　? 采用EXCEL法和MATLAB編程法兩種計算方法，分別計算宜昌長12公路大橋的主纜的無應力長度。在EXCEL法中通過控制水平力前后兩次循環(huán)之差的絕對值小于收斂誤差，即可認為滿足了精度要求;同樣在MATLAB編程法中也是控制這兩個參數(shù)的精度，當滿足精度要求的索力水平分量及豎向支承力求得后，即可用積分法計算各索段的有應力索長及各吊點處的標高。再進行主索鞍處主纜長度的修正。最后就可算出主纜實際的無應力索長。　　通過實例計算表明，EXCEL法和MATLAB編程法兩種計算方法的結(jié)果是非常接近的，與文獻所給的結(jié)果也非常接近，而且相對誤差很小，表明這兩種方法都具有很高的精度。

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