非滑移刚度理论下的空缆线形半解析算法

作     者：代百华 朱金柱 胡钦侠 DAI Bai-hua;ZHU Jin-zhu;HU Qin-xia

作者机构：中交第二航务工程局有限公司武汉430040 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司北京100120 长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室武汉430040 交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心武汉430040 

基　　金：国家重点研发计划课题(2017YFC0805304)资助项目 

出 版 物：《计算力学学报》 (Chinese Journal of Computational Mechanics)

年 卷 期：2023年第40卷第3期

页      码：456-463页

摘      要：为设计阶段更简洁和准确地计算悬索桥空缆线形,提出了一种锚跨水平张力G预偏量G修正水平力迭代过程的非滑移刚度理论计算方法.基于分段悬链线理论,探讨了空缆线形计算存在的三种不同情况,并以此为计算思路.在任一锚跨水平张力作用下,考虑鞍座对空缆线形的影响,以各跨无应力索长不变与鞍座两侧的力或力矩平衡为准则,推导了各跨左右鞍槽接触段和悬空段的内力与线形平衡方程,以及迭代过程中待求参数之间的影响矩阵及修正方法,以右边塔索鞍处不动点里程坐标误差为收敛条件,采用了二分法迭代出理论的左锚跨水平张力,进而得到空缆状态下各索鞍的预偏量以及各跨索段内力与线形.通过算例比对,验证了本文方法的可靠性.结果表明,在成桥状态下结构参数已知的基础上,仅需求解左锚跨水平张力一个变量参数,即可得到各跨索股线形与内力以及鞍座预偏量.相比传统的滑移刚度理论方法,本文方法迭代过程方便简洁,易收敛且精度高,无需往复固定或释放一个鞍座约束进行迭代求解,提高了计算效率,适用于任意跨对称或非对称空缆线形的计算.

主 题 词：非滑移刚度理论 空缆线形 半解析算法 影响矩阵 修正方法 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7511/jslx20211201003

馆 藏 号：203122320...