悬索桥计算理论

第1节单索的计算理论1.索的平衡方程基本假定：1）索是理想柔性的，既不能受压，也不能抗弯。2）索的材料符合虎克定律。2.索的协调方程23悬索桥计算理论第1节单索的计算理论—线性方法1.索的平衡方程（3.4）2.索的变形协调方程（3.16）2第1节单索的计算理论3.单索问题解法对方程（3.4）积分：令即相当于简支梁在x处的剪力。则有

在初始荷载下应有3第1节单索的计算理论3.单索问题解法在变化荷载下应有将式（c）和（d）代入式（3.16），即得关于H的三次方程，这个方程是非线性的，其求解常用迭代法。4第2节悬索桥计算的挠度理论恒载下，大缆重力刚度较加劲梁抗弯刚度大得多，结构受力在内部构件间按刚度分配，主缆承受大部分恒载——挠度理论。优势：考虑了结构变形的影响初步设计用挠度理论，施工设计用有限位移理论5第2节悬索桥计算的挠度理论基本假定恒载为均布，且由主缆承受全部恒载，主缆的形状为抛物线。加劲梁为等截面，在无活载的状态下为无应力状态，忽略剪切变形；吊索是垂直的且没有延伸，也忽略由活载产生的倾斜，即认为主缆的变形形状与加劲梁相同，只有竖直方向的位移；不考虑塔顶鞍座处水平变形的影响； 6第2节悬索桥计算的挠度理论主缆特性及加劲梁挠度方程的推导挠度理论计算的力学模型图7第2节悬索桥计算的挠度理论主缆特性及加劲梁挠度方程1）设恒载作用下缆索的形状为抛物线，可得2）外荷载作用于加劲梁时，对主缆有8第2节悬索桥计算的挠度理论2.主缆特性及加劲梁挠度方程的推导2）外荷载作用于加劲梁后通过吊索变为分布力传给主缆，此时对主缆有9第2节悬索桥计算的挠度理论2.主缆特性及加劲梁挠度方程的推导3）加劲梁3.变形协调方程微分方程中，有两个未知数H及v，须增加一个方程才能求解。10第2节悬索桥计算的挠度理论3.变形协调方程缆索两端锚固点之间伸长的水平投影应等于零。左图表示一段缆索ds的位移，建立以下的关系11第2节悬索桥计算的挠度理论3.变形协调方程以上两式相减，并略去高阶项得

为主索的伸长值，由于拉力T及温度变化引起的伸长为12第2播节模悬索率桥计唯算的砖挠度弄理论3.津变任形协您调方践程得缆索绕在两徐端锚萝固点陈之间丹伸长处的水浅平投年影应泼等于屠零上式疮中第冤一项蠢及第存二项宪沿缆淋索全罢长积垃分，暖最后势一项筹与加泼劲梁府挠曲漂有关被，沿替加劲更梁积爬分13第2云节参悬索恩桥计券算的示挠度苏理论3.标变职形协净调方赵程上式狼中前案二项覆沿缆羊索全匀长积拳分，刊最后驶一项牧与加区劲梁弯挠曲脚有关趴，沿印加劲稳梁积督分协调凡方程14第2暖节尊悬索督桥计妙算的离挠度备理论3.涂变础形协汉调方痒程挠度梅理论倒的两览个基州本方赤程协调越方程起的简艘化形恰式（3蛛.2级5）15第2众节猎悬索申桥计装算的纸挠度优理论4.详代竿换梁逗法的坦基本答原理旷（1性94担1，示李国翻豪）一般僵对挠弹度理唱论的阳两个隆基本渗方程医的求秒解用狮迭代竿方法境。换用缎另外况一种垂解法包（适医用于委影响拉线）写：对仇平衡运方程隆积分面两次其中北，16第2技节适悬索仪桥计鸭算的故挠度奥理论4.您代漂换梁血法的钟基本肢原理右端膨第一恒项可项记为（3甘.2摧6）代换撤梁图17第2筛节妨悬索火桥计敌算的桨挠度斑理论4.裳代摇换梁馆法的婆基本遍原理对（盒3.氧26揭）两赴边求棚导两在次得到园：图3朱.1宜0撕代借换梁让图对图咱3.向10蔬迭加礼原理显能适住用，钥由此衬可引萍出在周H固惑定下困的影多响线壳概念边。18第2秀节紫悬索静桥计株算的易挠度比理论4.川代供换梁疤法的与基本罢原理可将远图3况.1刷0a护）所梢示受受力状骨态分尤解为保b）杠﹑c优）两碧种状割态之境和19第2芹节展悬索麻桥计伍算的拣挠度就理论5.守计劲算公挡式5.馅1细弯矩峡、剪役力、种挠度质及挠苏曲线蹲面积答公式20第2腥节姜悬索花桥计纤算的泥挠度五理论5.胆计冲算公城式5.炊2武加音劲梁纱为简辰支梁匠时的甲水平为拉力袖H的音公式21第2脑节挺悬索圣桥计拣算的熟挠度甜理论6.笋加勺劲梁摊为简缓支情妹形下塑的狭宫义影例响线根据鞭代换文梁法旬，当董H固好定时掘，迭陕加原低理仍脆然适己用，驼于是估可引鸦进影宣响线筝的概签念，惧不过蓄此时完的影湾响线厉是在朗H一医定的谎条件怀下的院影响跳线，析H为加不同贺值时唤，其央影响乎线亦仓不相奏同，属因此季称H烈固定铜情况闹下的脊影响抵线为类狭义膏影响衣线。6.阔1寻求某台静力抖影响旱线的姻思路22第2泰节户悬索史桥计忌算的酒挠度换理论6.加加客劲梁挂为简拨支情框形下功的狭歪义影绝响线6.叮1俯求某杠静力怨影响红线的素思路由图核3.顺10俗，当首求梁秃上k昂处某蜘静力学的影椒响线刃时，得可由唯迭加庙原理追，先拼求得杜单位匀荷载斜作用爹于（连c）此上k照处的恒影响惕线，冻再求尝得由乞于单煤位荷冷载作饼用引饭起的饮y″湿HP的影否响线头，然稼后将枣这两腰条影挎响线渴迭加沙，就妻得k交处某畅静力闭的影携响线棍。23第2蝇节班悬索瓜桥计梢算的笨挠度扭理论6.吴加鹊劲梁摆为简遭支情岸形下纽奉的狭纱义影阵响线6.娃2峰推导指各静全力影颂响线凡的公切式缆索沟水平使拉力酷HP的影伶响线加劲润梁支谷承反帖力A范的影寇响线24第2菠节泪悬索病桥计宵算的碗挠度呼理论6.降加趟劲梁欣为简误支情赖形下职的狭手义影鱼响线6.绪2断推导业各静日力影绢响线应的公尺式加劲机梁剪墓力Qm的影明响线左侧替右侧25第2壳节拥悬索慰桥计真算的煌挠度盘理论6.姨加典劲梁蠢为简维支情塘形下岁的狭亡义影关响线6.塔2却推导距各静晚力影且响线脱的公把式加劲通梁弯斤矩Mr的影胃响线26第2钓节额悬索竹桥计跌算的瓦挠度朗理论7.租挠嫩度理杰论设凳计悬东索桥夏的实琴用算闹法关键搂是索预水平证拉力享的求傲解—泊—迭借代8.耽程己序设姜计27第2归节司悬索吉桥计狂算的表挠度旋理论8.鹿程珍序设屿计流程韵图28第3拆节想悬索拳桥计卖算的陶有限薪位移因理论挠度血理论铃建立被在较悄多假户定之旬上，邀有局责限性聪：缆索抽加载狡后的虫倾角欣变化垒微小寒，平佛衡方咬程非毫线性山、协武调方他程线钞性，蚊协调骆方程惑的全纷局性砍造成施近似筝性（锣无法杰兼顾草局部结性）疑等。忽略句了缆咱索水专平位拴移、岩吊杆岩倾角题和拉词伸。3.按1禾非线莫性因肯素大位夕移垂度重力趟刚度此（初坐始应己力）29第3葬节步悬索奇桥计桥算的劳有限铜位移悬理论3.舟2奇杆端枝力与惊位移侨的关冰系30第3径节窑悬索迁桥计除算的骑有限专位移陕理论3.果3者非线他性因铜素分苦析方馅法1.却缆绍索垂驴度—驳—等持效弹贩模悬索戴桥，剑吊杆誓间索丢长较撤小，犯垂度黄影响弟小。斜拉局桥，茅拉索报长度挖达，倡该项割影响疑较大券。31第3继节渴悬索伞桥计采算的烦有限绵位移鸦理论3.连3罢非线括性因窄素分蜂析方姻法2.岔大晚位移泪——葵切线肺刚度狡与割宽线刚幅度有梨差异32第3同节赠悬索慰桥计塑算的见有限置位移复理论3.帆3晚非线暑性因南素分庭析方咐法2.第大换位移盏——鼓切线舌刚度摄与割趴线刚僚度有寻差异总体丝式坐标砌下：33第3授节稍悬索划桥计基算的膀有限掌位移母理论3.狐3办非线广性因馋素分敌析方衣法2.魔大北位移筝——言切线闻刚度覆与割具线刚隔度有聚差异发生膊微小膏变形息增量献：34第3秩节建悬索畏桥计少算的伶有限爪位移蜡理论3.房诚3安非线推性因慰素分狸析方可法2.墙大胖位移往——饼切线年刚度危与割朋线刚国度有塌差异发生尊微小剩变形坦增量傻：35第3启节暮悬索壮桥计障算的备有限闹位移暮理论3.税3唉非线签性因谷素分袍析方斗法3.房诚初晌始内警力引冠起的辈非线怠性考虑壮缆索寄节点多，在不恒载夺下处科于平速衡状拜态36第3卧节昆悬索挡桥计棒算的时有限隔位移储理论3.浊3厅非线吐性因避素分电析方浇法3.趋初植始内兵力引墨起的衡非线阀性在外摘载作柳用下37第3勺节网悬索祸桥计溉算的闪有限辰位移家理论3.热3荷非线嫂性因急素分锅析方脉法4.惊温填度的约影响霜——耗均匀阵变化在轴隔向荷茶载项戚加上县述量考。38第3权节这悬索瞧桥计集算的讨有限蒸位移剧理论3.国4浇非线钱性问收题解铅法1.服增投量法愿——垃偏离此实际森状态蛛，漂研移2.习迭代脂法—哭—N重ew负to叹n-称Ra刷ph双so僻n法39第3巩节迁悬索如桥计毅算的裹有限骆位移突理论3.届5趁三种皇方法您的比牢较1.口线性首理论酸——炼没有逐考虑茅恒载右对悬但索桥户的刚之度贡回献；芹没有胞考虑傍非线想性大欺位移好影响驻。2.兰挠度遭理论送——底不考焰虑吊丢杆倾强斜、所不考贞虑缆寒和加跌劲梁叫纵向越位移3.麻有限仰位移致理论等——嚷全面柄考虑穿非线叔性因范素，修适于理大跨痕度悬框索桥颜的分粒析。40第3建节宣悬索欣桥计柔算的铜有限腹位移捉理论3.萍5绩三种兵方法浸的比坚较加劲姨梁中辽l/贱4点认处挠拌度和米加劲窃弯矩恒/活线性结果挠度理论有限位移理论M(t•m)υ(m)M(t•m)υ(m)M(t•m)υ(m)110909.02.097666.01.577096.01.44210909.02.096387.01.345807.01.24410909.02.094480.01.034293.00.9841第4穗节秆横向沫荷载五作用挺下简留化计过算理丹论4.招1呀均俭等分梅配法适用趴于那斥些对美跨度维中点准左右分形状雁对称玻并以较均布塑横向欺荷载弟满载晃时的携悬索券桥。主缆妇及加蛇劲梁伶的跨耐度中样点的挠凤度42第4酸节甩横向掏荷载浆作用限下简励化计控算理份论4.队1您均怖等分以配法吊索扣力的惩水平乱分力主缆训及加麻劲梁牧上的哀实际横向毁荷载训Pcx和Pct分别地为Pcx=wc+z峰Ptx=wt-z43第4烫节政横向林荷载毒作用窜下简欢化计错算理慈论4.谣2下弹暴性分繁配法归—相缸当于互竖向些荷载皆分析康的挠缓度理话论44第4爸节绕横向哄荷载御作用矛下简悲化计受算理霞论4.霜2蛮弹种性分挪配法构—相沸当于数竖向涉荷载益分析膊的挠剑度理奶论弹