三塔两主跨悬索桥瞬态地震响应分析动态子结构方法的研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第一章 引言 | 第14-29页 |
| 1.1 多跨连续悬索桥的发展 | 第14-17页 |
| 1.2 泰州大桥概况 | 第17页 |
| 1.3 悬索桥结构分析理论 | 第17-19页 |
| 1.3.1 弹性理论 | 第17-18页 |
| 1.3.2 挠度理论 | 第18-19页 |
| 1.3.3 有限位移理论 | 第19页 |
| 1.4 大跨度悬索桥地震响应的研究 | 第19-22页 |
| 1.4.1 地震响应分析方法 | 第20页 |
| 1.4.2 行波效应 | 第20-21页 |
| 1.4.3 多点激励 | 第21-22页 |
| 1.4.4 有限元方法 | 第22页 |
| 1.5 三塔两主跨悬索桥的研究 | 第22-25页 |
| 1.5.1 结构受力特征 | 第23页 |
| 1.5.2 结构设计 | 第23页 |
| 1.5.3 静力学特征 | 第23-24页 |
| 1.5.4 动力学特征 | 第24页 |
| 1.5.5 地震响应研究 | 第24-25页 |
| 1.6 动态子结构方法的研究进展 | 第25-27页 |
| 1.6.1 基本思路 | 第25-26页 |
| 1.6.2 结构振动分析 | 第26页 |
| 1.6.3 结构碰撞瞬态响应 | 第26-27页 |
| 1.7 存在问题 | 第27-28页 |
| 1.8 本文研究内容 | 第28-29页 |
| 第二章 泰州大桥力学模型 | 第29-44页 |
| 2.1 主体构造 | 第29-34页 |
| 2.1.1 加劲梁 | 第29页 |
| 2.1.2 中塔 | 第29-32页 |
| 2.1.3 边塔 | 第32页 |
| 2.1.4 主缆 | 第32-33页 |
| 2.1.5 吊索 | 第33-34页 |
| 2.2 主体约束 | 第34-35页 |
| 2.3 材料和截面特性 | 第35-37页 |
| 2.3.1 加劲梁 | 第35页 |
| 2.3.2 中塔 | 第35页 |
| 2.3.3 边塔 | 第35页 |
| 2.3.4 主缆 | 第35-36页 |
| 2.3.5 吊索 | 第36-37页 |
| 2.3.6 汇总 | 第37页 |
| 2.4 载荷 | 第37-40页 |
| 2.4.1 载荷分类 | 第37-38页 |
| 2.4.2 恒载 | 第38-39页 |
| 2.4.3 活载 | 第39页 |
| 2.4.4 地震荷载 | 第39-40页 |
| 2.5 力学模型 | 第40-43页 |
| 2.6 本章小结 | 第43-44页 |
| 第三章 挠度理论 | 第44-70页 |
| 3.1 空缆线形和张力分布 | 第44-46页 |
| 3.1.1 主缆线形 | 第44-46页 |
| 3.1.2 主缆张力 | 第46页 |
| 3.2 成桥状态主缆线形和张力分布 | 第46-51页 |
| 3.2.1 主缆线形 | 第46-48页 |
| 3.2.2 主缆张力 | 第48-49页 |
| 3.2.3 吊索和塔内力 | 第49-51页 |
| 3.3 挠度理论的基本微分方程 | 第51-53页 |
| 3.4 泰州大桥挠度理论解 | 第53-59页 |
| 3.4.1 解形式 | 第53-54页 |
| 3.4.2 弹性索力 | 第54-55页 |
| 3.4.3 中塔和边塔的水平柔度 | 第55-56页 |
| 3.4.4 主缆和边缆的水平柔度 | 第56-57页 |
| 3.4.5 变形协调条件 | 第57-58页 |
| 3.4.6 理论求解步骤 | 第58-59页 |
| 3.5 静态变形和静态内力 | 第59-68页 |
| 3.5.1 加劲梁 | 第59-61页 |
| 3.5.2 主缆和边缆 | 第61-63页 |
| 3.5.3 中塔 | 第63-64页 |
| 3.5.4 边塔 | 第64-65页 |
| 3.5.5 吊索 | 第65-67页 |
| 3.5.6 整体变形模式 | 第67-68页 |
| 3.6 实用挠度理论 | 第68-69页 |
| 3.7 本章小结 | 第69-70页 |
| 第四章 动态子结构理论 | 第70-94页 |
| 4.1 有限位移变分理论 | 第70-72页 |
| 4.1.1 应力与应变 | 第70-71页 |
| 4.1.2 完全拉格朗日格式 | 第71-72页 |
| 4.1.3 线性化处理 | 第72页 |
| 4.2 有限元理论 | 第72-73页 |
| 4.3 两节点抛物线索单元 | 第73-79页 |
| 4.3.1 形函数 | 第74-76页 |
| 4.3.2 Lagrangian应变 | 第76-78页 |
| 4.3.3 坐标变换和单元阵 | 第78-79页 |
| 4.4 弯曲梁单元 | 第79-82页 |
| 4.4.1 形函数 | 第80页 |
| 4.4.2 Lagrangian应变 | 第80-81页 |
| 4.4.3 坐标变换和单元阵 | 第81-82页 |
| 4.5 两节点直杆单元 | 第82-84页 |
| 4.5.1 形函数 | 第82-83页 |
| 4.5.2 Lagrangian应变 | 第83页 |
| 4.5.3 坐标变换和单元阵 | 第83-84页 |
| 4.6 弹簧单元 | 第84-86页 |
| 4.7 子结构动力学方程 | 第86-88页 |
| 4.7.1 子结构划分 | 第86-87页 |
| 4.7.2 子结构的单元集成 | 第87-88页 |
| 4.8 子结构模态分析 | 第88-89页 |
| 4.8.1 模态变换 | 第88页 |
| 4.8.2 主模态 | 第88-89页 |
| 4.8.3 约束模态 | 第89页 |
| 4.8.4 子结构模态的缩减 | 第89页 |
| 4.8.5 模态坐标下的动力学方程 | 第89页 |
| 4.9 子结构集成 | 第89-91页 |
| 4.10 返回物理坐标系 | 第91页 |
| 4.11 数值求解方法 | 第91-93页 |
| 4.11.1 Newmark法 | 第91-92页 |
| 4.11.2 修正牛顿-拉普森方法 | 第92-93页 |
| 4.12 本章小结 | 第93-94页 |
| 第五章 数值收敛性 | 第94-118页 |
| 5.1 抛物线索单元性能 | 第94-96页 |
| 5.1.1 线形的拟合精度 | 第94页 |
| 5.1.2 分布载荷加载方式 | 第94-95页 |
| 5.1.3 集中载荷加载方式 | 第95-96页 |
| 5.2 缆索动态子结构方法的数值收敛性 | 第96-103页 |
| 5.2.1 计算时间步长的选择 | 第96-98页 |
| 5.2.2 模态截断数的选取 | 第98-99页 |
| 5.2.3 水平地震波的传播 | 第99-101页 |
| 5.2.4 竖向地震波的传播 | 第101-103页 |
| 5.3 几何非线性梁单元性能 | 第103-104页 |
| 5.3.1 简支梁中端作用集中力 | 第103页 |
| 5.3.2 两端固定铰支长梁中端作用集中力 | 第103-104页 |
| 5.4 梁动态子结构方法的数值收敛性 | 第104-111页 |
| 5.4.1 计算时间步长的选择 | 第104-106页 |
| 5.4.2 模态截断数的选取 | 第106-107页 |
| 5.4.3 水平地震波的传播 | 第107-109页 |
| 5.4.4 竖向地震波的传播 | 第109-111页 |
| 5.5 几何非线性杆单元性能 | 第111-112页 |
| 5.6 吊索动态子结构方法的数值收敛性 | 第112-117页 |
| 5.6.1 计算时间步长的选择 | 第112-113页 |
| 5.6.2 模态截断数的选取 | 第113-114页 |
| 5.6.3 水平地震波的传播 | 第114-116页 |
| 5.6.4 竖向地震波的传播 | 第116-117页 |
| 5.7 本章小结 | 第117-118页 |
| 第六章 泰州大桥瞬态地震响应动态子结构分析 | 第118-140页 |
| 6.1 结构离散 | 第118-119页 |
| 6.2 最不利工况静态变形分析 | 第119-121页 |
| 6.3 多点地震激励的参数选取 | 第121-123页 |
| 6.4 与有限元方法的对比 | 第123-126页 |
| 6.4.1 计算效率 | 第123页 |
| 6.4.2 地震波传播 | 第123-124页 |
| 6.4.3 地震响应 | 第124-126页 |
| 6.5 多点激励下的地震波传播 | 第126-135页 |
| 6.5.1 地震波传播路径 | 第126页 |
| 6.5.2 地震波传播速度 | 第126-127页 |
| 6.5.3 边缆和主缆中的地震波传播 | 第127-128页 |
| 6.5.4 加劲梁中的地震波传播 | 第128-129页 |
| 6.5.5 中塔和边塔中的地震波传播 | 第129-131页 |
| 6.5.6 吊索中的地震波传播 | 第131-132页 |
| 6.5.7 全桥变形波形 | 第132-135页 |
| 6.6 多点激励下的长期地震响应 | 第135-139页 |
| 6.6.1 地震响应水平 | 第135-136页 |
| 6.6.2 地震响应时程曲线 | 第136-139页 |
| 6.7 本章小结 | 第139-140页 |
| 第七章 总结与展望 | 第140-142页 |
| 7.1 本文创新点 | 第140-141页 |
| 7.2 研究展望 | 第141-142页 |
| 致谢 | 第142-143页 |
| 参考文献 | 第143-158页 |
| 附录 | 第158页 |
