柔性吊橋設(shè)計(jì)理論與方法研究.pdf

1、柔性吊橋能充分發(fā)揮鋼索受拉強(qiáng)度大的特點(diǎn)，不需要特別高的橋塔，就可架設(shè)大跨徑的橋梁，橋面系構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工容易、耗鋼量低、橋梁架設(shè)和維護(hù)方便、橋型美觀、造價(jià)低，在農(nóng)村和旅游景點(diǎn)有廣泛的應(yīng)用前景.懸索橋設(shè)計(jì)理論往往注重于大中型剛性橋型的研究，對(duì)于柔性吊橋則從理論到實(shí)踐都有不完善之處。 在荷載作用下，柔性吊橋的主索會(huì)產(chǎn)生幾何形狀和內(nèi)力的變化.所以，正確分析荷載作用下主索的受力情況成為柔性吊橋設(shè)計(jì)的關(guān)鍵.主索的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是假設(shè)荷載在水平

2、方向均勻分布，主索線形為拋物線，工程上按拋物線理論進(jìn)行主索設(shè)計(jì)計(jì)算.但吊橋在成橋狀態(tài)后，對(duì)于主索而言，所受荷載為沿懸索曲線均布的主索自重，以及通過(guò)吊桿傳遞的局部集中荷載.因此，傳統(tǒng)的主索設(shè)計(jì)計(jì)算理論與主索實(shí)際受力出入較大，特別是在變型橋設(shè)計(jì)計(jì)算上，容易造成較大的誤差。 研究主索在沿弧長(zhǎng)分布的自重及由吊桿傳遞的集中荷重作用下的受力和線形，在2吊桿間的主索只受自重作用，符合公認(rèn)的懸索線形——懸鏈線.采用懸鏈線理論，根據(jù)受力平衡條件和

3、變形相容條件，利用牛頓迭代法精確計(jì)算出柔性吊橋的成橋線形及索長(zhǎng)，建立懸索系統(tǒng)設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型。 在所建數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，利用VisualBasic6.0和AutoCAD及其二次開(kāi)發(fā)工具VBA開(kāi)發(fā)柔性吊橋計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包括懸索系統(tǒng)設(shè)計(jì)和橋型成圖2個(gè)子系統(tǒng)，系統(tǒng)界面友好，易于操作.可以實(shí)現(xiàn)給定設(shè)計(jì)參數(shù)輸入，進(jìn)行懸索系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、安全性檢驗(yàn)，橋型布置圖繪制等.解決柔性吊橋設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)化，避免煩瑣、復(fù)雜的迭代計(jì)算，完成橋型布置圖的