基于刚性支承连续梁法的悬索桥成桥状态解析算法 |
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作者姓名: | 朱伟华 刘国坤 颜东煌 许红胜 |
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作者单位: | 1. 湖南城市学院土木工程学院;2. 长沙理工大学土木工程学院;3. 湖南工程学院建筑工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(51878073);;湖南省研究生科研创新项目(CX20190649); |
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摘 要: | 为解决悬索桥合理成桥状态平衡态计算闭合问题,系统提出成桥状态的解析算法。首先,根据余能定理推导基于刚性支承连续梁成桥状态目标函数,考虑索塔压缩变形,基于悬链线理论建立缆索体系非线性方程组;然后,考虑加劲梁无应力曲率,根据加劲梁弯曲变形微分方程组,构建多节点力作用下的加劲梁位形计算非线性方程组;进而,根据成桥状态下刚性支承连续梁位形,设立加劲梁各吊点最优化控制目标函数;最后,基于吊索体系联立缆索体系与加劲梁体系的力学模型非线性方程组,实现基于刚性支承连续梁的成桥状态各构件力学参数化求解,并将推导的解析算法与有限元模型的研究结果进行对比分析。结果表明:解析算法计算结果由于计算过程的闭合条件,与有限元模型计算结果基本吻合,对于关键参数吊索力及主缆线形计算差值率控制在0.1%以内,加劲梁弯矩极值差值率约为-0.34%;推导的解析算法为精细化合理成桥状态闭合方法,可作为悬索桥合理成桥状态设计的可靠方法。
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关 键 词: | 桥梁工程 悬索桥 解析算法 合理成桥状态 刚性支承连续梁 悬链线理论 目标函数 |
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