| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-10页 |
| 第1章 绪论 | 第15-28页 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 | 第15-17页 |
| 1.2 缆索精细化计算研究现状 | 第17-26页 |
| 1.2.1 缆索静力计算理论研究现状 | 第18-21页 |
| 1.2.2 缆索弯曲刚度研究现状 | 第21-23页 |
| 1.2.3 缆索二次应力研究现状 | 第23-26页 |
| 1.3 主要研究内容及目标 | 第26-27页 |
| 1.4 研究技术路线 | 第27-28页 |
| 第2章 基于细长梁单元的主缆线形计算 | 第28-52页 |
| 2.1 考虑自重影响的细长梁单元刚度矩阵 | 第28-39页 |
| 2.1.1 基本假设 | 第28页 |
| 2.1.2 细长梁单元刚度矩阵的推导 | 第28-35页 |
| 2.1.3 弯矩对轴向刚度矩阵的影响系数 | 第35-39页 |
| 2.2 梁单元在鞍座位置处的线形修正 | 第39-42页 |
| 2.2.1 梁单元与鞍座的切点位置 | 第40-41页 |
| 2.2.2 梁单元与鞍座接触部分刚臂单元的坐标变换 | 第41-42页 |
| 2.2.3 梁单元与鞍座接触部分的无应力长度 | 第42页 |
| 2.3 几何非线性结构的平衡状态及求解 | 第42-44页 |
| 2.4 主缆线形的有限元计算方法 | 第44-46页 |
| 2.5 细长梁弯曲刚度效应分析 | 第46-51页 |
| 2.5.1 算例1 | 第46-48页 |
| 2.5.2 算例2 | 第48-49页 |
| 2.5.3 算例3 | 第49-51页 |
| 2.6 小结 | 第51-52页 |
| 第3章 主缆弯曲刚度影响的模型试验研究 | 第52-74页 |
| 3.1 主缆模型试验方案设计 | 第52-58页 |
| 3.1.1 总体设计 | 第52-53页 |
| 3.1.2 悬索设计 | 第53-54页 |
| 3.1.3 桥塔、索鞍、锚碇、锚固系统设计 | 第54-56页 |
| 3.1.4 量测项目与方法、试验程序 | 第56页 |
| 3.1.5 模型试验加载及测试方案 | 第56-58页 |
| 3.2 模型试验中悬索线形及其弯曲刚度 | 第58-60页 |
| 3.2.1 试验悬索各跨线形 | 第58-60页 |
| 3.2.2 悬索弯曲刚度的取值 | 第60页 |
| 3.3 悬索频率测试结果与分析 | 第60-66页 |
| 3.3.1 悬索频率测试结果 | 第60-63页 |
| 3.3.2 悬索频率测试结果分析 | 第63-66页 |
| 3.4 悬索静力加载位移测试结果与分析 | 第66-72页 |
| 3.5 试验成果对计算理论方法建立的启示 | 第72页 |
| 3.6 小结 | 第72-74页 |
| 第4章 考虑弯曲刚度主缆的非线性有限元计算 | 第74-102页 |
| 4.1 概述 | 第74-75页 |
| 4.2 连续体虚功增量方程 | 第75-77页 |
| 4.3 两节点悬链线索单元 | 第77-83页 |
| 4.3.1 基本假定 | 第77页 |
| 4.3.2 单元切线刚度矩阵的推导 | 第77-81页 |
| 4.3.3 索端力的精确计算 | 第81-83页 |
| 4.4 初弯曲梁单元的切线刚度矩阵 | 第83-89页 |
| 4.4.1 基本假定 | 第83-85页 |
| 4.4.2 单元刚度矩阵的推导 | 第85-89页 |
| 4.5 索-直梁组合单元的切线刚度矩阵 | 第89-90页 |
| 4.5.1 索-直梁组合单元的构思 | 第89页 |
| 4.5.2 索-直梁组合单元的切线刚度矩阵 | 第89-90页 |
| 4.6 非线性有限元平衡方程的求解及程序 | 第90-96页 |
| 4.6.1 杆端力在加载步末的更新 | 第91-92页 |
| 4.6.2 主缆的定型内力 | 第92-93页 |
| 4.6.3 鞍座处主缆线形的计算方法 | 第93-94页 |
| 4.6.4 非线性有限元程序的编制 | 第94-96页 |
| 4.7 程序算法验证 | 第96-101页 |
| 4.7.1 直梁单元 | 第96-97页 |
| 4.7.2 初弯曲梁单元 | 第97-98页 |
| 4.7.3 不同类型单元的比较 | 第98-101页 |
| 4.8 小结 | 第101-102页 |
| 第5章 主缆分层单元模型及模型试验研究 | 第102-144页 |
| 5.1 主缆均匀弯曲梁模型 | 第102-106页 |
| 5.1.1 铁木辛柯梁理论 | 第102-104页 |
| 5.1.2 拉弯作用下梁的弯曲应力 | 第104-105页 |
| 5.1.3 梁截面的剪应力分布 | 第105-106页 |
| 5.2 主缆分层单元模型 | 第106-112页 |
| 5.2.1 基本假定 | 第106-107页 |
| 5.2.2 均布力偶作用下分层梁的力学模型 | 第107-110页 |
| 5.2.3 分层梁单元的层间剪力及滑移机理 | 第110-111页 |
| 5.2.4 边界条件 | 第111-112页 |
| 5.3 主缆层间极限摩擦力 | 第112-114页 |
| 5.3.1 主缆缠丝的残余拉力 | 第112页 |
| 5.3.2 主缆层间极限摩擦力 | 第112-114页 |
| 5.4 基于ANSYS的主缆分层单元模型及应用 | 第114-118页 |
| 5.4.1 基于ANSYS的主缆分层单元模型 | 第114-116页 |
| 5.4.2 基于分层单元的主缆断面应力分析 | 第116-118页 |
| 5.5 索股拉弯模型试验介绍 | 第118-124页 |
| 5.5.1 试验目的 | 第118页 |
| 5.5.2 试验模型设计 | 第118-120页 |
| 5.5.3 试验加载及测试方案 | 第120-124页 |
| 5.6 61丝索股断面不均匀应力测试结果 | 第124-129页 |
| 5.6.1 61索股分层单元模型 | 第124页 |
| 5.6.2 61索股等效均布缠丝力 | 第124-125页 |
| 5.6.3 钢丝轴向应力为200MPa时索股断面不均匀应力 | 第125-127页 |
| 5.6.4 钢丝轴向应力为400MPa时索股断面不均匀应力 | 第127-128页 |
| 5.6.5 钢丝轴向应力为600MPa时索股断面不均匀应力 | 第128-129页 |
| 5.7 61丝索股分层应力测试结果 | 第129-133页 |
| 5.8 61丝索股变形测试结果 | 第133-135页 |
| 5.9 61丝索股拉弯模型试验结果分析 | 第135-142页 |
| 5.9.1 索股断面不均匀应力 | 第135-139页 |
| 5.9.2 不均匀应力沿索股长度方向的变化 | 第139-141页 |
| 5.9.3 索股在拉弯作用下的变形规律 | 第141-142页 |
| 5.10 小结 | 第142-144页 |
| 第6章 大跨度悬索桥主缆弯曲刚度效应分析及二次应力实测研究 | 第144-171页 |
| 6.1 南京长江四桥工程概述 | 第144-145页 |
| 6.2 南京长江四桥主缆弯曲刚度影响的分析 | 第145-150页 |
| 6.2.1 南京长江四桥计算工况划分 | 第145-146页 |
| 6.2.2 施工过程中主缆弯曲刚度的影响 | 第146-149页 |
| 6.2.3 加劲梁吊装顺序对主缆弯矩的影响 | 第149页 |
| 6.2.4 基于梁单元计算的主缆弯曲应力 | 第149-150页 |
| 6.3 索鞍出口处主缆二次应力的理论计算及其验证 | 第150-155页 |
| 6.3.1 索鞍出口处主缆二次应力的计算方法 | 第150-152页 |
| 6.3.2 鞍座出口处主缆的二次应力计算 | 第152-155页 |
| 6.4 南京长江四桥主缆断面应力现场实测 | 第155-170页 |
| 6.4.1 试验目的 | 第155页 |
| 6.4.2 试验仪器及测点布置 | 第155-158页 |
| 6.4.3 试验结果及分析 | 第158-166页 |
| 6.4.4 成桥状态时主缆断面的二次应力 | 第166-170页 |
| 6.5 小结 | 第170-171页 |
| 结论及展望 | 第171-175页 |
| 本文所做的研究工作及结论 | 第171-173页 |
| 本文的创新点 | 第173页 |
| 展望 | 第173-175页 |
| 致谢 | 第175-176页 |
| 参考文献 | 第176-188页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 | 第188-189页 |
