懸索橋計算理論

第1節(jié)單索的計算理論1.索的平衡方程基本假定：1）索是理想柔性的，既不能受壓，也不能抗彎。2）索的材料符合虎克定律。2.索的協(xié)調(diào)方程第1節(jié)單索的計算理論—線性方法1.索的平衡方程

（3.4）2.索的變形協(xié)調(diào)方程（3.16）第1節(jié)單索的計算理論3.單索問題解法對方程（3.4）積分：令即相當(dāng)于簡支梁在x處的剪力。則有

在初始荷載下應(yīng)有第1節(jié)單索的計算理論3.單索問題解法在變化荷載下應(yīng)有將式（c）和（d）代入式（3.16），即得關(guān)于H的三次方程，這個方程是非線性的，其求解常用迭代法。第2節(jié)懸索橋計算的撓度理論恒載下，大纜重力剛度較加勁梁抗彎剛度大得多，結(jié)構(gòu)受力在內(nèi)部構(gòu)件間按剛度分配，主纜承受大部分恒載——撓度理論。優(yōu)勢：考慮了結(jié)構(gòu)變形的影響初步設(shè)計用撓度理論，施工設(shè)計用有限位移理論第2節(jié)懸索橋計算的撓度理論基本假定恒載為均布，且由主纜承受全部恒載，主纜的形狀為拋物線。加勁梁為等截面，在無活載的狀態(tài)下為無應(yīng)力狀態(tài)，忽略剪切變形；吊索是垂直的且沒有延伸，也忽略由活載產(chǎn)生的傾斜，即認(rèn)為主纜的變形形狀與加勁梁相同，只有豎直方向的位移；不考慮塔頂鞍座處水平變形的影響；

第2節(jié)懸索橋計算的撓度理論主纜特性及加勁梁撓度方程的推導(dǎo)撓度理論計算的力學(xué)模型圖第2節(jié)懸索橋計算的撓度理論主纜特性及加勁梁撓度方程1）設(shè)恒載作用下纜索的形狀為拋物線，可得2）外荷載作用于加勁梁時，對主纜有第2節(jié)懸索橋計算的撓度理論2.主纜特性及加勁梁撓度方程的推導(dǎo)2）外荷載作用于加勁梁后通過吊索變?yōu)榉植剂鹘o主纜，此時對主纜有第2節(jié)懸索橋計算的撓度理論2.主纜特性及加勁梁撓度方程的推導(dǎo)3）加勁梁3.變形協(xié)調(diào)方程微分方程中，有兩個未知數(shù)H及v

，須增加一個方程才能求解。第2節(jié)懸索橋計算的撓度理論3.變形協(xié)調(diào)方程纜索兩端錨固點之間伸長的水平投影應(yīng)等于零。左圖表示一段纜索ds的位移，建立以下的關(guān)系第2節(jié)懸索橋計算的撓度理論3.變形協(xié)調(diào)方程以上兩式相減，并略去高階項得

為主索的伸長值，由于拉力T及溫度變化引起的伸長為第2節(jié)懸索橋計算的撓度理論3.變形協(xié)調(diào)方程得纜索在兩端錨固點之間伸長的水平投影應(yīng)等于零上式中第一項及第二項沿纜索全長積分，最后一項與加勁梁撓曲有關(guān)，沿加勁梁積分第2節(jié)懸索橋計算的撓度理論3.變形協(xié)調(diào)方程上式中前二項沿纜索全長積分，最后一項與加勁梁撓曲有關(guān)，沿加勁梁積分協(xié)調(diào)方程第2節(jié)懸索橋計算的撓度理論3.變形協(xié)調(diào)方程撓度理論的兩個基本方程協(xié)調(diào)方程的簡化形式

（3.25）第2節(jié)懸索橋計算的撓度理論4.代換梁法的基本原理（1941，李國豪）一般對撓度理論的兩個基本方程的求解用迭代方法。換用另外一種解法（適用于影響線）：對平衡方程積分兩次其中，第2節(jié)懸索橋計算的撓度理論4.代換梁法的基本原理右端第一項可記為

（3.26）

代換梁圖第2節(jié)懸索橋計算的撓度理論4.代換梁法的基本原理對（3.26）兩邊求導(dǎo)兩次得到：

圖3.10代換梁圖對圖3.10迭加原理能適用，由此可引出在H固定下的影響線概念。第2節(jié)懸索橋計算的撓度理論4.代換梁法的基本原理可將圖3.10a）所示受力狀態(tài)分解為b）﹑c）兩種狀態(tài)之和第2節(jié)開懸索怕橋計溫算的撓末度理米論5.計算主公式5.縮慧1彎矩、剪員力、由撓度剛及撓電曲線鏡面積心公式第2節(jié)耕懸索公橋計巧算的撓翠度理貸論5.計算簡公式5.牙2加勁忽梁為簡塑支梁效時的尊水平鏟拉力H的公滑式第2節(jié)饞懸索脊橋計圾算的撓掏度理劫論6.加勁滋梁為簡甜支情服形下雄的狹旅義影高響線根據(jù)代換容梁法召，當(dāng)H固定秤時，糧迭加榴原理柴仍然單適用蜻，于牢是可亦引進冒影響校線的塵概念奴，不黑過此物時的舊影響拴線是讓在H一定躬的條名件下四的影健響線只，H為不羞同值剪時，眾其影嘩響線濤亦不擦相同晴，因死此稱H固定困情況紙下的絡(luò)影響廳線為巧狹義稻影響朽線。6.吸1求某靜稈力影數(shù)響線脆的思占路第2節(jié)趟懸索詠橋計僻算的撓膚度理承論6.加勁丑梁為簡血支情您形下鍛的狹清義影截響線6.奮1求某靜甩力影肢響線虹的思路由圖3.蔽10，當(dāng)罵求梁埋上k處某挨靜力燙的影違響線爽時，吧可由膠迭加山原理滅，先析求得慣單位良荷載規(guī)作用在于（c）上k處的槐影響叫線，波再求塌得由耳于單遠(yuǎn)位荷呢載作序用引厚起的y″柔HP的影響妨線，資然后土將這嶄兩條昌影響般線迭軌加，便就得k處某桑靜力政的影檢響線學(xué)。第2節(jié)胖懸索蒸橋計銹算的撓鼻度理方論6.加勁循梁為簡饒支情約形下體的狹狀義影別響線6.梢2推導(dǎo)各靜嶄力影伏響線捉的公毫式纜索悟水平疑拉力HP的影響臘線加勁街梁支承躬反力A的影汁響線第2節(jié)背懸索快橋計呢算的撓胡度理乒論6.加勁掙梁為簡夠支情假形下旱的狹鹽義影姨響線6.父2推導(dǎo)各靜討力影沸響線子的公士式加勁怨梁剪編力Qm的影響泰線左側(cè)構(gòu)右側(cè)第2節(jié)獎懸索常橋計獲算的撓般度理科論6.加勁駕梁為簡施支情速形下雀的狹尼義影泥響線6.闊2推導(dǎo)各靜專力影增響線嘗的公么式加勁吼梁彎盡矩Mr的影響亭線第2節(jié)倉懸索背橋計惹算的撓蛙度理危論7.撓度理論臨設(shè)計竄懸索泡橋的飄實用萍算法關(guān)鍵姓是索泡水平齒拉力惑的求惰解——迭代8.程序殖設(shè)計第2節(jié)堡懸索聰橋計舉算的撓譜度理像論8.程序懼設(shè)計流程尚圖第3節(jié)懸索近橋計固算的有委限位營移理蛾論撓度水理論腎建立公在較揚多假乏定之唉上，眾有局餃限性翁：纜索嫁加載叫后的鳥傾角秧變化我微小侄，平蓮衡方彈程非鍛線性邪、協(xié)侄調(diào)方細(xì)程線蓮性，羽協(xié)調(diào)決方程吧的全遇局性仍造成狗近似太性（草無法鞋兼顧萌局部幟性）凝等。忽略殊了纜而索水璃平位寫移、鼻吊桿酸傾角怖和拉轟伸。3.城1非線敞性因認(rèn)素大位怕移垂度重力梨剛度穩(wěn)（初鳳始應(yīng)摩力）第3節(jié)懸索熄橋計僻算的有遣限位雕移理霞論3.潮2桿端頁力與藝位移葡的關(guān)忽系第3節(jié)懸索購橋計英算的有嫁限位滿移理串論3.援3非線計性因臟素分常析方愁法1.纜索妨垂度——等效裙彈模懸索熔橋，裂吊桿輸間索堤長較問小，補垂度集影響墓小。斜拉節(jié)橋，補拉索奔長度據(jù)達，灑該項恥影響披較大膏。第3節(jié)懸索稀橋計狗算的有摘限位哈移理抽論3.惑3非線去性因壓素分塌析方騰法2.大位探移——切線寶剛度宇與割欣線剛著度有農(nóng)差異第3節(jié)懸索鑒橋計膀算的有仔限位戀移理導(dǎo)論3.包3非線菌性因私素分刊析方街法2.大位死移——切線蜜剛度漆與割鞭線剛坑度有努差異總體棋坐標(biāo)學(xué)下：第3節(jié)懸索四橋計沿算的有焦限位修移理共論3.峽3非線受性因街素分隱析方統(tǒng)法2.大位遺移——切線圣剛度妙與割蹲線剛竊度有緩差異發(fā)生求微小箱變形調(diào)增量王：第3節(jié)懸索糖橋計纖算的有籌限位更移理齊論3.斗3非線美性因介素分鏟析方鋪法2.大位肌移——切線累剛度匠與割基線剛滋度有黎差異發(fā)生缺微小鞏變形抗增量愚：第3節(jié)懸索寧橋計嫩算的有蔬限位差移理爪論3.映3非線脆性因充素分井析方求法3.初始內(nèi)力菠引起允的非佛線性考慮飽纜索更節(jié)點線，在擊恒載鍋下處卡于平零衡狀居態(tài)第3節(jié)懸索臘橋計病算的有詢限位接移理抽論3.擺3非線數(shù)性因胸素分獄析方摟法3.初始內(nèi)力息引起匠的非釣線性在外散載作倉用下第3節(jié)懸索沃橋計挎算的有詞限位奴移理贈論3.籌3非線屢性因臭素分均析方珍法4.溫度環(huán)的影搭響——均勻鏟變化在軸魔向荷勁載項器加上斤述量除。第3節(jié)懸索泉橋計參算的有反限位你移理睜論3.繞4非線億性問完題解最法1.增量寨法——偏離項實際返狀態(tài)針，漂學(xué)移2.迭代游法——沿Ne臉wt默on傍-R搭ap癢hs蔑on法第3節(jié)懸索蹲橋計縣算的有臂限位猾移理保論3.水5三種背方法室的比宇較1.線性愉理論——沒有散考慮河恒載固對懸踢索橋秩的剛下度貢魄獻；烘沒有刮考慮發(fā)非線辰性大廚位移逼影響茶。2.撓度醬理論——不考外慮吊敵桿傾宵斜、肺不考豬慮纜溜和加兼勁梁浴縱向紐奉位移3.有限叛位移都理論——全面揉考慮嬸非線槐性因栗素，放適于饅大跨影度懸模索橋損的分支析。第3節(jié)懸索努橋計燥算的有疑限位袖移理緊論3.寧5三種蜘方法莊的比織較加勁談梁中l(wèi)/耳4點處博撓度懶和加捏勁彎螺矩恒/活線性結(jié)果撓度理論有限位移理論M(t?m)υ(m)M(t?m)υ(m)M(t?m)υ(m)110909.02.097666.01.577096.01.44210909.02.096387.01.345807.01.24410909.02.094480.01.034293.00.98第4節(jié)勾橫向厚荷載助作用旋下簡晌化計菊算理基論4.因1均等袍分配醬法適用奮于那朋些對亡跨度尋中點鑒左右封形狀驚對稱躺并以給均布州橫向補荷載杰滿載羽時的繩懸索樂橋。主纜窮及加鑒勁梁眾的跨竭度中點的撓度第4節(jié)騾橫向列荷載曠作用靈下簡樣化計推算理杠論4.妥1均等薯分配澆法吊索力的跨水平分力主纜注及加噸勁梁絡(luò)上的實際橫向荷載Pcx和Pct分別續(xù)為Pcx=wc+zPtx=wt-z第4節(jié)甲橫向覽荷載稱作用摧下簡吳化計領(lǐng)算理隆論4.壩2彈性兆分配霸法—相當(dāng)雄于豎向漏荷載滾分析岡的撓嗽度理胞論第4節(jié)算橫向顛荷載脫作用腥下簡究化計蒼算理冊論4.辭2彈性常分配掠法—相當(dāng)拜于豎向奇荷載弦分析或的撓抵度理疏論彈性排微分罰方程第4節(jié)違橫