【摘 要】
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斜拉桥是高次超静定结构桥梁,其拉索索力、主梁内力、桥的温度变化和线形等都与其施工过程紧密联系在一起,因此,拟定的施工步骤下,确定斜拉桥各个施工阶段的拉索索力是非常重要。为了解决各施工阶段的索力问题,本文引入一种基于指定应力的有限元方法,相对其他方法,这种方法具备更方便、快捷的特点。在斜拉桥的应用中,拉索单元的平衡方程是对各个拉索单元引入一个非弹性收缩量,与拉索的节点位移组成拉索单元的基本未知量,其
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斜拉桥是高次超静定结构桥梁,其拉索索力、主梁内力、桥的温度变化和线形等都与其施工过程紧密联系在一起,因此,拟定的施工步骤下,确定斜拉桥各个施工阶段的拉索索力是非常重要。为了解决各施工阶段的索力问题,本文引入一种基于指定应力的有限元方法,相对其他方法,这种方法具备更方便、快捷的特点。在斜拉桥的应用中,拉索单元的平衡方程是对各个拉索单元引入一个非弹性收缩量,与拉索的节点位移组成拉索单元的基本未知量,其与非弹性收缩量对应的右端项是斜拉桥拉索的索力。在整个有限元平衡方程中,可以令各个索力为零,得到对应各个施工阶段的索力。在实际施工过程中,各个施工阶段在施加索力后,整个斜拉桥每根拉索索力与合理成桥状态的每一根拉索索力仍然会存在偏差,根据偏差量再进行索力调整,达到预期值。本文基于VTK可视化图形包开发基本的可视化功能,编制相关的斜拉桥计算软件,并将计算结果与ABAQUS软件的相应结果进行对比,验证方法和程序的正确性。本文的主要研究工作如下:(1)VTK图形可视化本文实现了斜拉桥建模分析图形用户界面功能和VTK交互功能。(2)斜拉桥合理成桥状态的模拟本文选取影响矩阵法模拟合理成桥状态,首先对影响矩阵法的公式进行推导,其次采用ABAQUS软件进行模拟合理成桥状态。(3)斜拉桥施工过程的模拟ABAQUS软件、MIDAS软件与Qt_XLQ软件模拟斜拉桥施工过程,并将三者的计算结果进行对比。
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