考虑索端刚臂的斜拉桥空间拉索非线性分析

发布时间：2018-07-16 10:24

【摘要】：为解决斜拉桥空间拉索在塔和梁上锚固点的刚性连接计算问题,在基于微分法导出考虑垂度效应的非线性空间杆元切线刚度矩阵的基础上,根据索端刚臂在受力后只有刚体运动而本身不变形的特点,将刚臂视为空间矢量,利用空间矢量有限转动公式及微分方法,导出了结构坐标系下刚臂两端的位移之间和杆端力之间的总量及增量关系.最终获得两端带任意刚臂的斜拉索空间杆元切线刚度矩阵表达式,编制了相应的斜拉桥几何非线性有限元计算程序,对经典桁架算例、带刚臂的三杆空间桁架和施工阶段的斜拉桥进行了空间几何非线性分析.计算结果表明:本文方法能解决斜拉桥空间拉索在塔和梁上锚固点的刚性连接计算问题,为斜拉桥进行几何非线性精细分析提供有力工具.
[Abstract]:The total amount and increment of the displacement between the two ends of the rigid arm and the force at the end of the rod in the structural coordinate system are derived. Three bar spatial truss with rigid arm and cable-stayed bridge in construction stage are analyzed.
【作者单位】： 湖南大学土木工程学院;长沙理工大学土木与建筑学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51008037)
【分类号】：U448.27

【参考文献】

相关期刊论文 前5条

1 陈常松;颜东煌;陈政清;;带刚臂的两节点精确悬链线索元的非线性分析[J];工程力学;2007年05期

2 邓继华;邵旭东;;基于U.L列式的带刚臂平面梁元非线性分析[J];湖南大学学报(自然科学版);2012年05期

3 罗喜恒,肖汝诚,项海帆;基于精确解析解的索单元[J];同济大学学报(自然科学版);2005年04期

4 张阳;邵旭东;蔡松柏;胡建华;;大跨桁式钢管混凝土拱桥空间非线性有限元分析[J];中国公路学报;2006年04期

5 陈务军,关富玲,袁行飞,陈向阳;斜拉桥施工控制分析中线性与非线性影响分析[J];中国公路学报;1998年02期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 钟正强,陈常松,颜东煌;连续梁桥合龙方案对施工控制的影响[J];长沙交通学院学报;2002年03期

2 陈明宪,彭建新,颜东煌,陈常松;按龄期调整的有效弹性模量法分析混凝土收缩徐变[J];长沙交通学院学报;2004年03期

3 余志武;谈遂;;预应力混凝土桥梁施工控制结构分析计算方法[J];铁道科学与工程学报;2006年06期

4 晏致涛;刘操兰;李正良;;空间悬链线索单元的非线性有限元分析[J];重庆大学学报;2010年10期

5 滕儒民;刘阚元;陈礼;;有限元法计算大吨位伸缩臂起重机起重性能[J];中国工程机械学报;2011年02期

6 辛克贵,冯仲;大跨度斜拉桥的施工非线性倒拆分析[J];工程力学;2004年05期

7 陈常松;颜东煌;陈政清;;带刚臂的两节点精确悬链线索元的非线性分析[J];工程力学;2007年05期

8 靳敏超;夏元友;冯仲仁;;曲塔混合梁斜拉桥施工控制仿真分析[J];公路;2009年09期

9 陈常松,颜东煌,程海潜,涂光亚,刘乐天;大跨度PC斜拉桥施工控制中温度效应分析[J];公路交通科技;2002年06期

10 罗喜恒;肖汝诚;项海帆;;几何非线性问题求解的改进算法[J];公路交通科技;2005年12期

相关会议论文 前4条

1 谭红梅;肖汝诚;;悬索桥锚跨张拉力监控[A];第十九届全国桥梁学术会议论文集（下册）[C];2010年

2 王飞;倪建公;罗永峰;;弦支穹顶结构施工力学研究综述[A];第四届全国钢结构工程技术交流会论文集[C];2012年

3 颜东煌;陈常松;董道福;涂光亚;;大跨度钢斜拉桥施工的自适应无应力构形控制[A];第二十届全国桥梁学术会议论文集（上册）[C];2012年

4 颜东煌;裴炳志;陈常松;;超大跨度斜拉桥的结构自适应构形控制法[A];湖北省公路学会自然科学优秀学术论文汇编（2008年——2013年）[C];2014年

相关博士学位论文 前10条

1 汪峰;大跨径三塔结合梁斜拉桥几何非线性分析研究[D];武汉理工大学;2010年

2 陈元坤;分裂导线的微风振动与次档距振荡研究[D];华中科技大学;2011年

3 霍学晋;异型拱桥的非线性受力行为研究及动力特性分析[D];西南交通大学;2011年

4 曾森;基于精细化数值模拟的悬索桥施工阶段结构力学性能研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

5 颜东煌;斜拉桥合理设计状态确定与施工控制[D];湖南大学;2001年

6 唐茂林;大跨度悬索桥空间几何非线性分析与软件开发[D];西南交通大学;2003年

7 张建民;大跨度钢管混凝土拱桥承载能力与施工控制研究[D];华南理工大学;2001年

8 陈太聪;结构工程自适应控制的参数分析新方法研究及其在大跨度斜拉桥施工中的应用[D];华南理工大学;2003年

9 高荣雄;混合梁斜拉桥施工控制技术研究[D];武汉理工大学;2005年

10 陈建兴;张弦梁结构张拉过程结构性能和伺服施工过程理论[D];同济大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 曾宪捷;大跨度混合梁斜拉桥合理结构体系及施工非线性分析[D];长沙理工大学;2010年

2 潘杰;大跨度混合梁斜拉桥无应力构形的应用研究[D];长沙理工大学;2010年

3 李忠三;大跨度混合梁斜拉桥施工控制精度研究[D];长沙理工大学;2010年

4 刘明艳;桁式钢管混凝土拱桥地震响应研究[D];天津城市建设学院;2010年

5 刘阚元;全地面起重机起重性能迭代算法研究[D];大连理工大学;2011年

6 汤金涛;三塔自锚式悬索—斜拉协作体系桥计算方法研究[D];长安大学;2011年

7 王策;超大跨径CFRP缆索悬索桥力学性能分析及优化设计[D];长安大学;2011年

8 赵怡彬;悬索桥初态及施工过程的精细算法[D];湖南大学;2009年

9 张昊宇;大跨度预应力混凝土箱梁桥横向变形特性研究[D];湖南科技大学;2011年

10 苏贤锋;箱梁桥扭转与畸变应力分析及程序设计[D];湖南科技大学;2011年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 张其林;预应力结构非线性分析的索单元理论[J];工程力学;1993年04期

2 袁行飞,董石麟,浙江大学土木系;二节点曲线索单元非线性分析[J];工程力学;1999年04期

3 杨孟刚,陈政清;两节点曲线索单元精细分析的非线性有限元法[J];工程力学;2003年01期

4 聂建国,陈必磊,肖建春;已知索端预张力或预应力状态索长的索原长求解技术[J];工程力学;2003年06期

5 蔡松柏;沈蒲生;;大转动平面梁有限元分析的共旋坐标法[J];工程力学;2006年S1期

6 吕和祥，，朱菊芬，马莉颖;大转动梁的几何非线性分析讨论[J];计算结构力学及其应用;1995年04期

7 李延强,武兰河,安蕊梅;材料性质对钢管混凝土拱桥动力性质的影响[J];交通运输工程学报;2001年04期

8 卜一之,单德山,赵雷;大跨度钢管混凝土拱桥非线性分析[J];桥梁建设;2001年05期

9 唐建民,赵引,吴黎华;基于欧拉描述的两节点索单元非线性有限元法[J];上海力学;1999年01期

10 罗喜恒,肖汝诚,项海帆;基于精确解析解的索单元[J];同济大学学报(自然科学版);2005年04期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 吴力宁;王新敏;;平面杆系几何非线性分析的刚度矩阵[J];石家庄铁道学院学报;1993年01期

2 顾建新;陈绍礼;;一种用于空间框架结构几何非线性分析的切线刚度矩阵(英文)[J];Journal of Southeast University;2005年04期

3 朱文;周水兴;;空间梁单元显式切线刚度矩阵推导[J];公路交通技术;2008年05期

4 吴跃梓;;平面杆系结构几何非线性计算的全量迭代法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年03期

5 尚艳亮;;割线法在空间桁架几何非线性分析中的应用[J];石家庄铁道学院学报;2007年01期

6 李敏契;耿少波;;大跨度斜拉桥中的几何非线性问题[J];山西建筑;2007年23期

7 姚东生;;MG(南汽)展示厅异型单层网壳结构稳定性分析[J];结构工程师;2008年02期

8 向天宇,赵人达,刘海波;将弧长法应用于结构的几何非线性有限元分析[J];四川建筑科学研究;2003年02期

9 易泽翰,郑玉国,屈本宁;某空间钢框架的非线性有限元分析[J];山西建筑;2005年23期

10 傅冰梅,马立明,张肇铭;折叠式网架结构的几何非线性分析[J];工程力学;1992年04期

相关会议论文 前10条

1 韦树英;;结构几何非线性分析的一种计算格式[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（下册）[C];2001年

2 刘锡良;郑岩;;单层铝合金穹顶网壳的几何非线性分析及试验研究[A];第六届空间结构学术会议论文集[C];1996年

3 裴永忠;严慧;董石麟;;大型铰接穹顶网壳的几何非线性分析[A];第七届空间结构学术会议论文集[C];1994年

4 孙建恒;龙驭球;;基于广义协调模式的弹性薄板大挠度分析[A];第四届全国结构工程学术会议论文集（下）[C];1995年

5 郑云;徐国彬;李庆勇;朱英磊;;薄壁拱壳几何非线性分析[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2000年

6 赵滇生;严慧;刘彦军;张明山;;输电塔架的非线性性能及设计方法研究[A];第八届空间结构学术会议论文集[C];1997年

7 周凌远;李彤梅;;实体单元几何非线性CR列式有限元方法[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2009年

8 王新敏;赵常生;王树栋;;平面杆系结构几何非线性数值分析[A];第七届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ卷）[C];1998年

9 肖志斌;唐锦春;;大跨板空间结构的几何非线性分析[A];第四届全国结构工程学术会议论文集（下）[C];1995年

10 肖志斌;唐锦春;严慧;董石麟;;空间板锥网架结构受力性能分析[A];第七届空间结构学术会议论文集[C];1994年

相关博士学位论文 前10条

1 万金国;钢结构非线性分析方法研究及其在软件中的实现[D];武汉大学;2010年

2 周水兴;钢管初应力对钢管混凝土拱桥承载力的影响研究[D];重庆大学;2007年

3 齐航;壳体几何非线性有限元与三维弹性动力时域直接积分边界元法[D];清华大学;1999年

4 张鸿;大跨度斜拉桥几何非线性及施工控制研究[D];华中科技大学;2008年

5 徐凯燕;大跨度斜拉桥非线性地震反应时程分析及减、隔震研究[D];华南理工大学;2009年

6 杨加明;湿热环境下复合材料层合板的几何非线性分析[D];南京航空航天大学;2005年

7 郭棋武;大跨斜拉桥的非线性及可靠性分析[D];湖南大学;2007年

8 吴振;高性能整体—局部高阶理论及高阶层合板单元[D];大连理工大学;2007年

9 吕建根;大跨度索拱组合体系非线性静动力性能研究[D];湖南大学;2007年

10 李元松;板桁结合梁斜拉桥空间结构分析与施工控制技术研究[D];武汉理工大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 吴亮;柔性悬索桥空间几何非线性分析[D];西南交通大学;2010年

2 聂俊青;大跨径结合梁斜拉桥精细化有限元模型及几何非线性分析[D];武汉理工大学;2010年

3 潘常建;大跨度多塔斜拉桥几何非线性分析[D];西南交通大学;2013年

4 赵锐;几何非线性分析的解析迭代法及应用程序研究[D];东北林业大学;2006年

5 费瑜;曲线薄壁箱梁的几何非线性分析[D];重庆交通大学;2012年

6 尹超;大跨度斜拉桥几何非线性分析[D];西南交通大学;2005年

7 王国权;长悬臂桁架基于有限元的稳定性和极限承载研究[D];天津大学;2004年

8 李选栋;钢管混凝土拱桥空间稳定非线性分析[D];长安大学;2006年

9 徐宗美;索膜结构形态优化分析与整体协同分析[D];河海大学;2007年

10 张勇;高墩大跨连续刚构桥几何非线性分析[D];西南交通大学;2008年

本文编号：2126089