大跨鋼桁架橋設計與施工中高差引起的非線性問題研究.pdf

1、在大跨鋼桁架梁橋中會遇到橋梁兩端存在高差的情形，高差將對大跨鋼桁架橋的設計與施工帶來新的難點，例如在施工弧長的確定中高差引起的非線性問題等。這些非線性問題求解的精確程度影響著橋梁施工的順利進行，例如，寧波甬江口的甬江鐵路大橋，由于兩岸高差造成實際橋梁的施工弧長大于設計值，從而導致工程施工中途停工。因此，研究大跨鋼桁架橋的設計與施工中高差引起的非線性問題，具有一定的現(xiàn)實意義。
　　針對上述問題，本文主要開展了以下兩項研究工作：

2、>　　①帶有高差的大跨鋼桁架梁橋方案設計中關(guān)鍵問題分析；
　　在分析大跨度鋼梁橋施工階段和運行階段力學體系的基礎上，進行了1)成橋力學體系方案選擇；2)施工過程中的力學體系轉(zhuǎn)換以及3)關(guān)鍵設計參數(shù)確定原則等研究工作。本文嘗試將帶有高差的大跨鋼桁架橋設計成兩端固定梁，以減小橋梁最大撓度，滿足最大撓跨比要求；按照不同的橋梁施工方案，橋梁在施工過程中的力學體系簡化成一端固定一端簡支梁和兩端簡支梁的力學模型。
　　②設計和施工中高差

3、引起的非線性計算問題；
　　針對上述設計與施工方案中抽象出的三種力學模型，采用雙參數(shù)攝動法進行求解。由于高差和荷載的共同影響，使得梁的基本變形公式（即歐拉-伯努利方程）中涉及撓度的一階導數(shù)項不可忽略，使該問題實質(zhì)成為了梁的大撓度問題。本文采用兩個參數(shù)進行攝動求解，其中一個參數(shù)描述問題的荷載動力特性，另一個參數(shù)則描述問題的高差幾何特性，兩個參數(shù)在解中的組合形式由問題的具體特性決定，在獲得的解中涵蓋了所有非線性因素對解的影響。此外，為